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中国科学家提出一种新型固态原子钟方案

作者:     发布日期: 2021-08-04     二维码分享

  中新社合肥8月3日电 (记者 吴兰)未来原子钟可以在低温、高压、移动平台等具有挑战性复杂环境下工作?记者3日从中国科学技术大学获悉,该校杜江峰院士、石发展教授提出一种新的原子钟方案给出了肯定答案。

  精密测量是人类深化认知自然界的重要手段,诸如基本物理规律检验、基本物理常数测量、原子钟和引力波探测等领域都以精密测量为基础。而粒子的全同性是开展高精度测量的前提。但由于固态晶格的复杂性,高精度的实验测量和理论分析存在极大的困难,若想在室温大气下实现这些难度则更高。

  因此,目前尚未对固体中的类原子缺陷进行过高精度的全同性检验。

  金刚石中的一种类原子缺陷——氮-空位色心,具有可通过激光照射读出和初始化等优良性质。在室温大气条件下,研究人员对氮-空位色心的全同性进行了赫兹级水平的检验。实验惊奇地发现,即使在室温大气条件下,不同的色心仍能在赫兹水平上表现为全同,而不均匀的晶格应力可使色心产生数十赫兹的差异。

  基于这一检验结果,研究人员提出一种固态原子钟新方案。相较于现有商用原子钟,该固态原子钟更适合在低温、高压、移动平台等具有挑战性的复杂环境下工作。

  目前,相关成果已申请*。该工作提供了一种在固态自旋中开展精密测量的方法,未来测量精度可在低温下进一步提升至毫赫兹水平。(完)

【编辑:黄钰涵】

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