中国精密仪器:3000万年误差不超过1秒

说到误差,人们都知道与测量有关。最传统的测量方式有度、量、衡,分别表示尺寸、体积和重量的测量,测量讲究精度。链科技小编今天关注“时间”的精度测量,这与中国一件计时器具有关。

中国精密仪器:3000万年误差不超过1秒

它就是世界首台太空运行的冷原子钟,目前已在轨近两年时间。这台3000万年误差小于1秒的冷原子钟运行正常,将目前人类在太空的时间计量精度提高了1—2个数量级。相关成果作为亮点文章于7月24日在线发表在《自然·通讯》上。

关于计时工具,我国从最早的日晷开始,然后经历沙漏计时、燃香计时等,后来经历机械表、电子表,当然这些都是大众用品。目前中国最堪称道的是冷原子钟。

冷原子钟是利用激光使原子温度降至绝对零度附近,使原子能级跃迁频率更少受到外界干扰,从而实现更高精度。2016年9月25日,天宫二号空间实验室成功发射并顺利进入运行轨道。在轨22个月,冷原子钟实现了天稳定度7.2×10-16的超高精度。

中国精密仪器:3000万年误差不超过1秒

尖端科技需要大投入,不仅是需要人力物力密集投入的项目,而且还是“板凳一坐十年冷”的一项事业,其研发周期超长,必须耐得住寂寞才成,急功近利者是难以做到的。

中科院上海光机所正是经过十余年的攻关,才突破了微重力环境下运行的冷原子钟物理系统等一系列关键技术,囚禁并冷却铷原子,利用激光把铷原子温度降低到接近绝对零度,利用激光和高精度微波场,提取出铷原子高稳定的能级跃迁频率作为高精度原子钟信号,在国际上首次实现冷原子钟的在轨稳定运行。

团队在微波与原子相互作用后检测原子在能级上的布居数,发现在轨时钟的稳定性为十万亿分之三。

中国精密技术没有最精密,只有更精密。3千万年的秒级误差,这在日常生活中已经叹为观止了,但是在天文研究领域或许还不够理想,这就是尖端科技的不同之处。据了解,这种能在空间环境下可靠运行的高精度原子钟应用于导航定位系统将会提高导航定位精度,相关技术还将应用于空间量子传感器等多个领域。

中国精密仪器:3000万年误差不超过1秒

德国杜塞尔多夫大学原子物理学家斯蒂芬·席勒等国际同行高度评价了这一成果,指出“随着实验的成功,中国在天基冷原子传感器的研究走在了世界的最前沿”。

链科技ChainTech 精准提炼企业技术需求,快速链接研发外脑,专注打造全新科技服务生态圈。需求牵引、技术推动、跟踪测评、全程预警,做中国企业最贴心的“技术管家”。


分享到:


相關文章: