授時中心實現(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。近日,中國科學(xué)院國家授時中心在該領(lǐng)域取得了創(chuàng)新性進展,授時中心研究員常宏和博士生盧曉同提出并實現(xiàn)了雙激發(fā)譜鍶原子光鐘,實現(xiàn)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(jīng)實現(xiàn)的頻率穩(wěn)定度為1E-18量級的鍶光鐘研究基礎(chǔ)上(Jpn. J. Appl. Phys. 59, 070903 (2020)),攻克了雙激發(fā)譜同時、獨立探測多個獨立鐘躍遷的關(guān)鍵技術(shù),實現(xiàn)了利用雙激發(fā)譜鍶原子光鐘的閉環(huán)運行。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、新穎的方法來實現(xiàn)同時探測光晶格中多個部分的原子的鐘躍遷!@個方案實際上適用于任何光晶格鐘,都將大大減小光鐘閉環(huán)運行的所需的時間。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際時間計量做出貢獻”。 研究工作得到國家自然科學(xué)基金、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(B類)、中科院前沿科學(xué)重點研究項目的支持。 論文鏈接:https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0025097 |