据相关研究团队介绍,中国科学家近期成功研发出核钟并实现稳定运行,把超精密时间测量从原子内部的电子跃迁推进到原子核内部的跃迁。这一进展被认为有望满足未来卫星导航、深空探测等领域对高精度时间频率的需求。
我们日常使用的时钟依靠石英振荡计时,而目前最精确的原子钟利用原子的电子跃迁频率作为“节拍”。核钟则更进一步,利用原子核内部能级跃迁产生的极稳定频率来计时。由于原子核对外界电磁干扰更为“迟钝”,核钟在理论上具有更高的稳定度和抗干扰能力。长期以来,如何激发并稳定读取核跃迁信号,是国际计量物理领域的一项难题。
此次实现稳定运行的核钟,为超精密时间测量开辟了新路径。专家表示,更高精度的时间基准不仅服务于基础物理研究,也将支撑卫星导航、深空探测、地球观测等应用。随着相关技术不断成熟,核钟有望成为下一代时间频率基准的重要候选。相关成果也标志着我国在精密测量领域持续迈向国际前沿。
延伸阅读:时间频率是现代社会的基础设施之一。卫星导航依赖精确计时,深空探测需要在高时延条件下保持时间同步,金融、通信、电力系统也离不开统一的时间基准。更高精度的时间测量,不仅能支撑工程应用,还能用于检验基础物理理论。因此,世界主要国家都在推进下一代时间频率技术的研发。


