授時(shí)中心實(shí)現(xiàn)雙激發(fā)譜鍶原子光鐘
光鐘作為目前精度最高的原子鐘,如何有效地提高其性能一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。近日,中國(guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心在該領(lǐng)域取得了創(chuàng)新性進(jìn)展,授時(shí)中心研究員常宏和博士生盧曉同提出并實(shí)現(xiàn)了雙激發(fā)譜鍶原子光鐘,實(shí)現(xiàn)了超越Dick極限的測(cè)量精度,從而有效地提高光晶格鐘的測(cè)量精度。
研究人員在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的頻率穩(wěn)定度為1E-18量級(jí)的鍶光鐘研究基礎(chǔ)上(Jpn. J. Appl. Phys. 59, 070903 (2020)),攻克了雙激發(fā)譜同時(shí)、獨(dú)立探測(cè)多個(gè)獨(dú)立鐘躍遷的關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)了利用雙激發(fā)譜鍶原子光鐘的閉環(huán)運(yùn)行。與傳統(tǒng)的光晶格鐘相比,雙激發(fā)譜鍶原子光鐘可以將鐘反饋的周期減少一半,從而將Dick效應(yīng)的影響直接減小一半,最終將鐘的頻率穩(wěn)定度提高1.4倍。相關(guān)研究成果以Synchronous frequency comparison beyond the Dick limit based on dual-excitation spectrum in an optical lattice clock為題,發(fā)表在Applied Physics Letters上。 評(píng)審人在審稿意見中表示,“作者介紹了一種創(chuàng)造性的、新穎的方法來實(shí)現(xiàn)同時(shí)探測(cè)光晶格中多個(gè)部分的原子的鐘躍遷!@個(gè)方案實(shí)際上適用于任何光晶格鐘,都將大大減小光鐘閉環(huán)運(yùn)行的所需的時(shí)間。他們展示的創(chuàng)新型性的技術(shù)將真正的應(yīng)用于光晶格鐘,而光晶格鐘正日益為國(guó)際時(shí)間計(jì)量做出貢獻(xiàn)”。 研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)(B類)、中科院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究項(xiàng)目的支持。 論文鏈接:https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0025097 |