體積驟減至250升，緊湊型高精度光晶格鐘研制成功
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】據(jù)報道，包括東京大學(xué)在內(nèi)的日本研究團(tuán)隊宣布，他們成功研制出了世界上第一臺體積小、性能穩(wěn)定、精度超高，體積僅為250升的光晶格鐘。此次研究隸屬于“光晶格時鐘云時空信息平臺”研發(fā)項目。這款光晶格鐘的體積僅為250升，相較于傳統(tǒng)的920升體積，實現(xiàn)了大幅的小型化，這不僅提升了其便攜性，更使得光晶格鐘能在各種安裝環(huán)境中得到廣泛應(yīng)用。
光晶格鐘是一種原子鐘，其精度比目前廣泛使用的銫原子鐘高出100倍。具體而言，其精確度相當(dāng)于在100億年里僅產(chǎn)生大約1秒的誤差。憑借其超凡的精度，光晶格鐘被視為下一代定義“秒”的有力候選者，這一成果對于時間計量科學(xué)來說，無疑具有劃時代的意義。
科研團(tuán)隊在研發(fā)過程中，對原子鐘躍遷的光譜測量物理組件，以及用于原子捕獲和光譜分析的激光和控制系統(tǒng)進(jìn)行了小型化處理，從而實現(xiàn)了設(shè)備體積的大幅縮減。這一創(chuàng)新不僅提高了光晶格鐘的便攜性，更為其在多個領(lǐng)域的應(yīng)用打開了新的大門。
光晶格鐘的小型化和高精度，使其在多個研究領(lǐng)域和實際應(yīng)用中具有廣泛的應(yīng)用前景。例如，光晶格鐘能以厘米級的精度監(jiān)測板塊運(yùn)動，追蹤火山活動引發(fā)的地殼垂直位移，并在從數(shù)小時到數(shù)年的時間尺度上精確觀測地殼的高度變化。這對于地質(zhì)監(jiān)測和自然災(zāi)害預(yù)警具有重要意義。
此外，光晶格鐘還能促進(jìn)超高精度高程測量和定位系統(tǒng)的開發(fā)。在全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)中，原子鐘的精度是決定系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素之一。光晶格鐘的超高精度有望將全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的精度提高1000倍以上，從而實現(xiàn)容量更大的通信以及更先進(jìn)的定位服務(wù)。這對于交通運(yùn)輸、城市規(guī)劃、災(zāi)害救援等領(lǐng)域都具有深遠(yuǎn)的影響。
參考來源：科技日報
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