據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，研究人員測(cè)定了新型光學(xué)原子鐘的性能，其精確度打破了此前的紀(jì)錄。這一成果意味著新一代光學(xué)原子鐘已經(jīng)非常精確和穩(wěn)定，這對(duì)重新定義“一秒鐘”的官方長(zhǎng)度有重要意義。目前，官方定義的“一秒鐘”是基于微波原子鐘的結(jié)果。項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)人之一、美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究院（NIST）研究人員Andrew Ludlow說(shuō)：“對(duì)‘一秒鐘’進(jìn)行更準(zhǔn)確的定義以及開發(fā)更好的計(jì)時(shí)系統(tǒng)，對(duì)通信和導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展很關(guān)鍵。此外，準(zhǔn)確的計(jì)時(shí)系統(tǒng)還能為探索未知的物理現(xiàn)象提供更精確的測(cè)量結(jié)果�！毕嚓P(guān)研究成果刊登于《光學(xué)設(shè)計(jì)》雜志。Ludlow補(bǔ)充說(shuō)：“光學(xué)時(shí)鐘可能具有更高的精確度，但要超出當(dāng)前‘秒’定義的限制，證明這些計(jì)時(shí)裝置的真正準(zhǔn)確性，就必須直接對(duì)各種類型的光學(xué)時(shí)鐘進(jìn)行高質(zhì)量比較。” "*oN~&flc  
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時(shí)鐘的工作原理是：計(jì)算具有已知頻率的重復(fù)事件，例如鐘擺的擺動(dòng)。對(duì)于傳統(tǒng)原子鐘而言，銫原子的自然振蕩是周期性事件，其頻率位于電磁頻譜的微波區(qū)。1967年以來(lái)，國(guó)際單位制（SI）將秒定義為由這些振蕩產(chǎn)生的微波信號(hào)的9192631770個(gè)周期中所經(jīng)歷的時(shí)間。光學(xué)原子鐘使用的原子一般是鐿和鍶，其振蕩頻率大約是微波頻率的10萬(wàn)倍，處于電磁譜的可見區(qū)域。頻率更高的光學(xué)時(shí)鐘比微波原子鐘走得更“快”，這使得它們隨著時(shí)間的推移更為精確和穩(wěn)定。研究人員Tara Fortier解釋說(shuō)：“光學(xué)時(shí)鐘測(cè)量的頻率越高，通常越容易降低環(huán)境對(duì)原子的影響。這一顯著優(yōu)勢(shì)有望使緊湊型光學(xué)時(shí)鐘系統(tǒng)的開發(fā)成為現(xiàn)實(shí)。這類系統(tǒng)可在非常廣泛的應(yīng)用環(huán)境中保持高性能。” LT:*K!>NOL  
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為了證實(shí)光學(xué)時(shí)鐘記錄的時(shí)間與當(dāng)前使用的標(biāo)準(zhǔn)銫原子鐘的記錄值是匹配的，研究人員將NIST的鐿光學(xué)原子鐘的頻率轉(zhuǎn)換到微波區(qū)域，并將其與全球銫原子鐘的數(shù)據(jù)進(jìn)行了比對(duì)。他們發(fā)現(xiàn)，鐿光學(xué)時(shí)鐘頻率測(cè)量的不確定度為2.1×10^-16，這大致相當(dāng)于在宇宙年齡（140億年）中損失了100秒。這一結(jié)果創(chuàng)造了光學(xué)時(shí)鐘的銫參考測(cè)量值的新準(zhǔn)確度紀(jì)錄。 |n %<p  
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盡管光學(xué)時(shí)鐘非常精確，但由于其技術(shù)復(fù)雜性和原型設(shè)計(jì)，它們往往會(huì)經(jīng)歷明顯的停機(jī)時(shí)間。NIST的研究人員使用了8個(gè)氫微波激射器來(lái)記錄光學(xué)時(shí)鐘不工作時(shí)的時(shí)間。氫微波激射器雖然可以可靠地記錄時(shí)間，但精度有限。研究人員Tom Parker說(shuō)：“氫微波激射器的可靠性是我們能夠進(jìn)行精確比較的原因之一�！盤arker等在8個(gè)月內(nèi)進(jìn)行了79次測(cè)量，進(jìn)一步降低了不確定性。 40Z/;,wp{  
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為了更好地理解光學(xué)時(shí)鐘的局限性，研究人員計(jì)劃將本研究中使用的鐿光學(xué)時(shí)鐘與NIST正在開發(fā)的其他類型的光學(xué)時(shí)鐘進(jìn)行比較。最終，通過(guò)比較NIST的時(shí)鐘和其他國(guó)家的光學(xué)時(shí)鐘，確定出哪種類型的時(shí)鐘最適合重新定義SI秒。 e*/ya