緊湊型光晶格鐘。圖片來源：日本島津公司

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，包括東京大學(xué)在內(nèi)的日本研究團(tuán)隊研發(fā)出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。

光晶格鐘是一種原子鐘，精度比銫原子鐘高出100倍。它的精確度相當(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。

在研發(fā)過程中，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)均實(shí)現(xiàn)了小型化。這一創(chuàng)新將設(shè)備體積從傳統(tǒng)的920升減少到了250升。

光晶格鐘小型化提升了便攜性，使其能用在各種安裝環(huán)境中。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。此外，它還能促進(jìn)超高精度高程測量和定位系統(tǒng)的開發(fā)。因此，光晶格鐘有望成為未來社會需求的基礎(chǔ)性設(shè)施，將在很多研究領(lǐng)域和實(shí)際應(yīng)用中作出貢獻(xiàn)。

此次研究隸屬于“光晶格時鐘云時空信息平臺”研發(fā)項目。其目標(biāo)是通過連接光晶格時鐘來構(gòu)建超高精度云時鐘環(huán)境，將全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)中使用的原子鐘精度提高1000倍以上，從而實(shí)現(xiàn)容量更大的通信以及更先進(jìn)的定位服務(wù)。

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