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实现了天稳定度7.2×10-16的超高精度

IT | 发布时间:2018-07-26 10:53:46 | 人气:** | #评论#
摘要:世界首台太空运行的冷原子钟已在轨近两年时间。记者从中科院获悉,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。相关成就

  呈报称,高性能冷原子钟完玉成部在轨测试任务,告成验证了在微重力环境下的特性与机制,实现了天不变度7.2×10-16的超高精度。而目前应用的都是热原子钟,最高天不变度在10-15量级。

  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就,指出“跟着尝试的告成,中国在天基冷原子传感器的研究走在了世界的最前沿”。《自然·通讯》杂志的审稿人称,“在过去20年有很多人努力要把冷原子钟送到太空,但是由中国第一次展示了太空的冷原子钟尝试……这是一项惊人的技术成绩”。

  冷原子钟是操作激光使原子温度降至绝对零度相近,使原子能级跃迁频率更少受到外界滋扰,从而实现更高精度。在微重力环境下运行高精度原子钟具有更重要的意义,tvscn,既可对根基物理道理开展验证尝试,也可成长更高精度的导航定位系统。

  中科院上海光机所颠末十余年的攻关,打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。在空间微重力环境下操作激光把铷原子温度降低到接近绝对零度,操作激光和高精度微波场对制备的冷原子进行独霸和探测,提取出铷原子高不变的能级跃迁频率作为高精度原子钟信号,在国际上初度实现冷原子钟的在轨不变运行。

  这次,中科院光学精密机械研究所研究员刘亮及其同事,呈报了冷原子钟不变在轨运行的证据。他们在微重力环境下囚禁并冷却铷原子,使用微波和激光脉冲探测它们。团队在微波与原子彼此感化后检测原子在能级上的布居数,发此刻轨时钟的不变性为十万亿分之三。

  世界首台太空运行的冷原子钟已在轨近两年时间。记者从中科院获悉,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。相关成就作为亮点文章于7月24日在线发表在《自然·通讯》上。

  2016年9月25日,天宫二号空间尝试室告成发射并顺利进入运行轨道。中科院牵头卖力的载人航天工程空间应用系统在天宫二号上开展了14项空间科学与应用任务,此中包孕世界首台太空运行的冷原子钟。

  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范围。

  在轨22个月,冷原子钟运行正常、状态良好、性能不变,完成了全部既定在轨测试任务,告成验证了在空间环境下高性能冷原子钟的运行机制与特性,同时实现了天不变度7.2×10-16的超高精度。

责任编辑:子浩
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