显微镜下的时间:超精准 JILA 腕表证实爱因斯坦理论

世界上最精确的时钟有望推动量子科学和太空探索。

来源:安全实验室新闻频道

世界上最精确的时钟有望推动量子科学和太空探索。

美国 JILA 的科学家开发出极其精确的原子光钟,在时间测量领域迈出了革命性的一步。这项新技术可以测量爱因斯坦广义相对论所预测的微妙效应,并有望为秒的精确测量以及地下矿产资源的发现带来重大改变。

已开发

原子钟通常使用微波来确定一秒的长度,现在正在让位于更精确的光钟。由于光波频率较高,用可见光照射原子可以更准确地测量秒数。新的原子光钟只需 300 亿年就可以慢一秒,这使得它非常精确。为了达到这样的精度,您需要一块可以测量最小秒的手表。

JILA 科学家使用一种被称为“光网”的光学晶格来同时容纳和测量数以万计的原子。这种方法使我们能够收集更多数据并提供秒的准确测量。为了实现破纪录的性能,使用了更软的光学晶格,这有助于减少激光和原子相互碰撞引起的误差。

使用

锶原子的超冷气体被捕获在光学晶格中。原子被保持在真空环境中,这有助于保存原子的微小量子态。图像中的红点是用于创建原子陷阱的光束

锶原子的超冷气体被捕获在光学晶格中。原子被保持在真空环境中,这有助于保存原子的微小量子态。图像中的红点是用于创建原子陷阱的光束 GPS