授時中心實現雙激發譜鍶原子光鍾

2020-12-10 光明網

光鍾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注的焦點。近日，中國科學院國家授時中心在該領域取得了創新性進展，授時中心研究員常宏和博士生盧曉同提出並實現了雙激發譜鍶原子光鍾，實現了超越Dick極限的測量精度，從而有效地提高光晶格鐘的測量精度。

研究人員在已經實現的頻率穩定度為1E-18量級的鍶光鍾研究基礎上（Jpn. J. Appl. Phys. 59, 070903 (2020)），攻克了雙激發譜同時、獨立探測多個獨立鍾躍遷的關鍵技術，實現了利用雙激發譜鍶原子光鐘的閉環運行。與傳統的光晶格鐘相比，雙激發譜鍶原子光鍾可以將鍾反饋的周期減少一半，從而將Dick效應的影響直接減小一半，最終將鐘的頻率穩定度提高1.4倍。相關研究成果以Synchronous frequency comparison beyond the Dick limit based on dual-excitation spectrum in an optical lattice clock為題，發表在Applied Physics Letters上。

評審人在審稿意見中表示，「作者介紹了一種創造性的、新穎的方法來實現同時探測光晶格中多個部分的原子的鐘躍遷。……這個方案實際上適用於任何光晶格鍾，都將大大減小光鍾閉環運行的所需的時間。他們展示的創新型性的技術將真正的應用於光晶格鍾，而光晶格鍾正日益為國際時間計量做出貢獻」。

研究工作得到國家自然科學基金、中科院戰略性先導科技專項（B類）、中科院前沿科學重點研究項目的支持。

來源： 國家授時中心

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