首頁 中國科學家提出一種新型固態原子鐘方案

中國科學家提出一種新型固態原子鐘方案

時間:2021-08-04 10:39:51 瀏覽量:

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  中新社合肥8月3日電 (記者 吳蘭)未來原子鐘可以在低溫、高壓、移動平臺等具有挑戰性復雜環境下工作?記者3日從中國科學技術大學獲悉,該校杜江峰院士、石發展教授提出一種新的原子鐘方案給出了肯定答案。

  精密測量是人類深化認知自然界的重要手段,諸如基本物理規律檢驗、基本物理常數測量、原子鐘和引力波探測等領域都以精密測量為基礎。而粒子的全同性是開展高精度測量的前提。但由于固態晶格的復雜性,高精度的實驗測量和理論分析存在極大的困難,若想在室溫大氣下實現這些難度則更高。

  因此,目前尚未對固體中的類原子缺陷進行過高精度的全同性檢驗。

  金剛石中的一種類原子缺陷——氮-空位色心,具有可通過激光照射讀出和初始化等優良性質。在室溫大氣條件下,研究人員對氮-空位色心的全同性進行了赫茲級水平的檢驗。實驗驚奇地發現,即使在室溫大氣條件下,不同的色心仍能在赫茲水平上表現為全同,而不均勻的晶格應力可使色心產生數十赫茲的差異。

  基于這一檢驗結果,研究人員提出一種固態原子鐘新方案。相較于現有商用原子鐘,該固態原子鐘更適合在低溫、高壓、移動平臺等具有挑戰性的復雜環境下工作。

  目前,相關成果已申請專利。該工作提供了一種在固態自旋中開展精密測量的方法,未來測量精度可在低溫下進一步提升至毫赫茲水平。(完) 【編輯:黃鈺涵】

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