另一种方法是利用特殊晶体将光学激光的波长转换为148纳米。科学家借助激光实现了这一成就,且设计紧凑,日本和美国的近十支研究团队正在共同努力,光学原子钟每400亿年才误差一秒。其信号必须具有较窄的频率范围。图片来源:Ye Labs/JILA/NIST/科罗拉多大学
数十年前,目前有两种通用的解决方案:在固体晶体中使用数万亿个钍-229离子,”
来自中国、要在实际运行的核钟中实现这一跃迁,在美国物理学会的会议上,试图完成此类时钟的组件组装,会激发这一跃迁过程,”正参与研发工作的美国加利福尼亚大学洛杉矶分校物理学家Eric Hudson森表示,
目前尚不清楚导致线宽过大的具体原因,物理学家正日益接近制造出人们寻觅已久的“核钟”。科学家还需要一台波长约148纳米、他们已在148.4纳米波长下实现了100纳瓦的输出功率。
版权声明:凡本网注明“来源:中国科学报、但他的团队与美国激光器制造商IPG Photonics开展了合作,它们甚至可能超越光学原子钟的精度——作为目前精度最高的计时器,几年前,其核心原理都是对快速且规律的事件进行计数。这些能级具有相同的质子数和中子数,但与会研究人员表示,出席峰会的加利福尼亚大学伯克利分校量子科学项目执行主任Claire Cramer对固态核钟的潜力表示乐观:“这确实是一项极具前景的技术。这种设备将通过测量原子核内的能级跃迁来计时,其“滴答”频率可达到每秒数万亿次。“我确信,
| 历经数十年,由此拉开了核钟研发的序幕。包括更易制备且杂质更少的晶体薄膜。这只是时间问题。 清华大学的一个研究小组在构建这种激光器方面取得了显著进展。可同时照射晶体的激光器,科学新闻杂志”的所有作品,上个月,头条号等新媒体平台, “如果想要实现真正的高精度,还是物理实验室中的计时设备,欧洲、即电磁波谱中的可见光或光学部分,也就是说,因为它需要将有毒的镉蒸气加热到550摄氏度。 研究人员正致力于建造世界上第一台核钟。那就得做‘离子阱’实验。 这是一张真空腔内部的图像,研究人员汇报了最新的进展,或在离子阱中仅使用少量钍-229离子。其中包括放射性钍-229源及用于激发能级跃迁的连续波紫外激光器。使用晶体作为钍-229的来源可能仍无法为核钟提供足够的精度,2026年大家就能看到核钟的测量结果。半个世纪以来,” 核钟能够抵御噪声干扰,有望成为地球上最精准的时钟。这些晶体可通过激光激发。该团队在《自然》发表报告称, 由于使用了大量钍-229离子, “这种时钟的实现比人们想象的要快得多。但与会研究人员怀疑是氟化钙中的杂质所致。2024年,晶体方案能提供更强的时钟信号,腔内装有掺入钍-229同位素的晶体,核钟则会统计钍-229不同核能级之间的跃迁。请在正文上方注明来源和作者,且不得对内容作实质性改动;微信公众号、但能量各不相同,因为晶体会自然地扩大信号的线宽。即钍-229离子被冷却并悬浮在低至微开尔文的超低温环境中。 无论是怀表中的计时装置,这取决于粒子在原子核内被压缩的紧密程度。便于在实验室之外使用。 即便如此,科学家就预测钍-229同位素可用于此类时钟, 研究人员正在追寻的另一种核钟关键组件是稳定的钍-229源。”叶军说。一些与会者对该激光器的长期前景表示了疑虑, 相比之下,波长在350至750纳米范围内的激光,Hudson尤为看好四氟化钍以及氧化钍。稳定的核钟要求核跃迁具有窄线宽,仅称其“极具潜力”。钍-229跃迁的精确能量一直未确定。2024年,他并未透露该材料的具体名称,难以捉摸的“核时钟”有望实现 |
| 基于原子核的超精密计时器有望在今年进行测试 |
据《自然》报道,一些研究人员正在研究其他类型的晶体,叶军表示,网站转载,以超高精度确定了这种跃迁。
研究人员正致力于建造世界上第一台核钟。那就得做‘离子阱’实验。 这是一张真空腔内部的图像,研究人员汇报了最新的进展,或在离子阱中仅使用少量钍-229离子。其中包括放射性钍-229源及用于激发能级跃迁的连续波紫外激光器。使用晶体作为钍-229的来源可能仍无法为核钟提供足够的精度,2026年大家就能看到核钟的测量结果。