近日出版的《自然》杂志封面故事带来一项新突破:由美国国家标准与技术研究所和科罗拉多大学博尔德分校联合成立的实验天体物理联合研究所(JILA)领导的国际团队,成功展示了核钟的关键技术。
这支顶尖科研团队运用专门设计的紫外线激光,对嵌入固体晶体的钍原子核中能量跃迁的频率进行了精确测量,同时借助光学频率梳(类似极其精确的光尺),计算出产生该能量跃迁的紫外线波周期数。此次实验涵盖了核钟的所有关键技术,为核钟的进一步发展奠定了坚实基础。
核钟的出现有望带来诸多重大变革。这是因为,原子钟是通过调整激光频率使电子在能级之间跳跃来测量时间,而核钟则只利用原子中心微小区域——原子核内的能量跳跃。原子核受外界干扰的影响远小于原子钟中的电子,引起原子核能量跃迁所需的激光频率也比原子钟高得多,这意味着每秒有更多的波周期,与每秒更多的“滴答”次数直接相关,从而能够实现更精确的计时。
然而,大多数原子核需要相干X射线(高频光)撞击才能实现能量跃迁,远超现有技术所能产生的能量。为此,科学家将目光聚焦在钍-229上。这种原子的原子核能量跃迁比任何其他已知原子都小,只需紫外光(能量低于X射线)激发即可。
新研究中,JILA团队利用钍-229核跃迁,产生了时钟的“滴答声”。激光在原子核的各个量子态之间产生精确的能量跳跃,频率梳可直接测量这些“滴答声”。此次工作精度比以前基于波长的测量高出一百万倍。团队还建立了核跃迁和原子钟之间的首个直接频率链接。这一直接频率链接和精度的提高,无疑是开发核钟并与现有计时系统集成的关键一步。
核钟比原子钟更加精确。对普通民众来说,这意味着更准确的导航系统、更快的互联网速度、更可靠的网络连接以及更安全的数字通信。不仅如此,核钟在改进宇宙基本理论方面也具有巨大潜力,可帮助探测暗物质、验证自然常数是否恒定等,甚至无需大型粒子加速器设施即可验证粒子物理学理论。此次研究取得了前所未有的成果,尽管它目前还不是一台可正常运转的核钟,但无疑这是朝着制造便携且高度稳定的核钟迈出的最关键一步。
近日出版的《自然》杂志封面故事带来一项新突破:由美国国家标准与技术研究所和科罗拉多大学博尔德分校联合成立的实验天体物理联合研究所(JILA)领导的国际团队,成功展示了核钟的关键技术。
这支顶尖科研团队运用专门设计的紫外线激光,对嵌入固体晶体的钍原子核中能量跃迁的频率进行了精确测量,同时借助光学频率梳(类似极其精确的光尺),计算出产生该能量跃迁的紫外线波周期数。此次实验涵盖了核钟的所有关键技术,为核钟的进一步发展奠定了坚实基础。
核钟的出现有望带来诸多重大变革。这是因为,原子钟是通过调整激光频率使电子在能级之间跳跃来测量时间,而核钟则只利用原子中心微小区域——原子核内的能量跳跃。原子核受外界干扰的影响远小于原子钟中的电子,引起原子核能量跃迁所需的激光频率也比原子钟高得多,这意味着每秒有更多的波周期,与每秒更多的“滴答”次数直接相关,从而能够实现更精确的计时。
然而,大多数原子核需要相干X射线(高频光)撞击才能实现能量跃迁,远超现有技术所能产生的能量。为此,科学家将目光聚焦在钍-229上。这种原子的原子核能量跃迁比任何其他已知原子都小,只需紫外光(能量低于X射线)激发即可。
新研究中,JILA团队利用钍-229核跃迁,产生了时钟的“滴答声”。激光在原子核的各个量子态之间产生精确的能量跳跃,频率梳可直接测量这些“滴答声”。此次工作精度比以前基于波长的测量高出一百万倍。团队还建立了核跃迁和原子钟之间的首个直接频率链接。这一直接频率链接和精度的提高,无疑是开发核钟并与现有计时系统集成的关键一步。
核钟比原子钟更加精确。对普通民众来说,这意味着更准确的导航系统、更快的互联网速度、更可靠的网络连接以及更安全的数字通信。不仅如此,核钟在改进宇宙基本理论方面也具有巨大潜力,可帮助探测暗物质、验证自然常数是否恒定等,甚至无需大型粒子加速器设施即可验证粒子物理学理论。此次研究取得了前所未有的成果,尽管它目前还不是一台可正常运转的核钟,但无疑这是朝着制造便携且高度稳定的核钟迈出的最关键一步。
北京时间凌晨4点至6点,英伟达联合创始人兼CEO黄仁勋发表主题演讲《见证AI的变革时刻》,正式拉开了2024年英伟达GTC大会的序幕。黄仁勋宣布,正式推出名为Blackwell的新一代AI图形处理器(G 近日,国家知识产权局等五部门联合印发了《专利产业化促进中小企业成长计划实施方案》(以下简称《实施方案》)。《实施方案》提出,到2025年底,中小企业知识产权意识和专利转化运用能力得到普遍提升 3月20日8时31分,探月工程四期鹊桥二号中继星由长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空。火箭飞行24分钟后,星箭分离,将鹊桥二号中继星直接送入近地点高度200公里、远地点高度42 在3月24日世界防治结核病日前夕,比尔及梅琳达∙盖茨医学研究所(以下简称盖茨医学研究所)宣布,启动评估结核病候选疫苗M72有效性的Ⅲ期临床试验。在Ⅱb期试验中,数据显示这一新疫苗可为艾滋病毒检 3月25日6时左右将迎来水星东大距。这是水星今年第二次大距、首次东大距,也是公众尝试观测水星的好机会。届时,水星位于太阳东边,与太阳张角约为18.7度。以北京地区为例,在日落时,水星地平高度约为 联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)最新发布的评估报告显示,全球温升预计在2021年至2040年内达到1.5℃。报告指出,自IPCC第五次评估报告发布以来,全球减缓气候变化的政策和法律不断增多,但实施 。本文链接:科学家成功展示核钟所有关键技术http://www.sushuapos.com/show-2-8408-0.html
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