計(jì)量論壇
標(biāo)題: 冷鐿原子光鐘成功向國(guó)際計(jì)量委員會(huì)報(bào)數(shù) [打印本頁(yè)]
作者: 新聞專員 時(shí)間: 2021-3-5 10:46
標(biāo)題: 冷鐿原子光鐘成功向國(guó)際計(jì)量委員會(huì)報(bào)數(shù)
2月19日，《中國(guó)科學(xué)報(bào)》從華東師范大學(xué)獲悉，該校精密光譜科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室徐信業(yè)課題組實(shí)現(xiàn)了對(duì)冷鐿原子光鐘絕對(duì)頻率的精確測(cè)量，相關(guān)數(shù)據(jù)已上報(bào)國(guó)際計(jì)量委員會(huì)，并被采納。這是我國(guó)首次向國(guó)際組織成功上報(bào)鐿原子絕對(duì)頻率數(shù)據(jù)，對(duì)我國(guó)在下一輪國(guó)際單位“秒”定義修改過(guò)程中爭(zhēng)得話語(yǔ)權(quán)具有重要意義。相關(guān)研究成果近日發(fā)表于《計(jì)量學(xué)》，并得到了審稿人的積極評(píng)價(jià)——“他們的測(cè)量值與國(guó)際計(jì)量委員會(huì)所認(rèn)可的作為國(guó)際單位‘秒’二級(jí)定義的中性鐿原子的推薦值吻合得很好”。
精密測(cè)量是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，其中頻率測(cè)量具有最高的測(cè)量精度，決定著其他許多物理量和物理常數(shù)的準(zhǔn)確度。現(xiàn)行頻率標(biāo)準(zhǔn)的制定都基于微波原子鐘，與其相比，冷原子光鐘在頻率精度上有3~5個(gè)數(shù)量級(jí)的理論提升空間，因此具有更大的發(fā)展?jié)摿Α＝?jīng)過(guò)多年發(fā)展，光鐘各項(xiàng)性能指標(biāo)基本全面優(yōu)于最好的微波原子鐘，有望成為下一代時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)并用于重新定義國(guó)際單位“秒”。
徐信業(yè)課題組多年來(lái)一直致力于研究可應(yīng)用在計(jì)量、通信和精密測(cè)量等領(lǐng)域的冷鐿原子光鐘，獲得了一系列研究成果。對(duì)絕對(duì)頻率進(jìn)行測(cè)量是光鐘研究的重要內(nèi)容之一，也標(biāo)志著光鐘系統(tǒng)的最終建立。徐信業(yè)課題組自2015年開(kāi)始建設(shè)提供本地頻率基準(zhǔn)的氫鐘系統(tǒng)，搭建華東師范大學(xué)（上海）和中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院（北京）間的GPS載波相位頻率傳遞鏈路。研究人員在進(jìn)行絕對(duì)頻率測(cè)量實(shí)驗(yàn)中，將光梳參考在氫鐘上，并通過(guò)已建立的GPS載波相位頻率傳遞鏈路進(jìn)行校準(zhǔn)，最終將光鐘頻率溯源到國(guó)際單位制“秒”上。
基于15天光鐘運(yùn)行的測(cè)量數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)及傳遞鏈路不確定度的評(píng)估，與中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院合作進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)半年的數(shù)據(jù)處理，最終獲得了171Yb 6s2 1S0-6s6p 3P0躍遷的絕對(duì)頻率值為518 295 836 590 863.30(38) Hz，相應(yīng)不確定度為7.3×10[sup]-16[/sup]。該課題組通過(guò)中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院向國(guó)際時(shí)間頻率咨詢委員會(huì)（CCTF）提交了冷鐿原子光鐘絕對(duì)頻率測(cè)量值，在2020年11月收到通知：“來(lái)自華東師大的171Yb數(shù)據(jù)已經(jīng)在上個(gè)月被國(guó)際頻率標(biāo)準(zhǔn)工作小組（WGFS）接受，并已經(jīng)被發(fā)表”。
徐信業(yè)教授表示，絕對(duì)頻率的測(cè)量為我國(guó)建立基于光鐘的新一代時(shí)間頻率計(jì)量體系奠定技術(shù)基礎(chǔ)，將對(duì)促進(jìn)基本科學(xué)問(wèn)題的研究、提高有賴于時(shí)間基準(zhǔn)的導(dǎo)航定位系統(tǒng)的精度（如我國(guó)北斗系統(tǒng)）、高速通信以及深空探測(cè)等領(lǐng)域具有重大的應(yīng)用價(jià)值。
作者: wangli0602 時(shí)間: 2024-9-23 15:40
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