中國科學(xué)家提出一種新型固態(tài)原子鐘方案

　　未來原子鐘可以在低溫、高壓、移動平臺等具有挑戰(zhàn)性復(fù)雜環(huán)境下工作？記者3日從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校杜江峰院士、石發(fā)展教授提出一種新的原子鐘方案給出了肯定答案。

　　精密測量是人類深化認知自然界的重要手段，諸如基本物理規(guī)律檢驗、基本物理常數(shù)測量、原子鐘和引力波探測等領(lǐng)域都以精密測量為基礎(chǔ)。而粒子的全同性是開展高精度測量的前提。但由于固態(tài)晶格的復(fù)雜性，高精度的實驗測量和理論分析存在極大的困難，若想在室溫大氣下實現(xiàn)這些難度則更高。

　　因此，目前尚未對固體中的類原子缺陷進行過高精度的全同性檢驗。

　　金剛石中的一種類原子缺陷——氮-空位色心，具有可通過激光照射讀出和初始化等優(yōu)良性質(zhì)。在室溫大氣條件下，研究人員對氮-空位色心的全同性進行了赫茲級水平的檢驗。實驗驚奇地發(fā)現(xiàn)，即使在室溫大氣條件下，不同的色心仍能在赫茲水平上表現(xiàn)為全同，而不均勻的晶格應(yīng)力可使色心產(chǎn)生數(shù)十赫茲的差異。

　　基于這一檢驗結(jié)果，研究人員提出一種固態(tài)原子鐘新方案。相較于現(xiàn)有商用原子鐘，該固態(tài)原子鐘更適合在低溫、高壓、移動平臺等具有挑戰(zhàn)性的復(fù)雜環(huán)境下工作。

　　目前，相關(guān)成果已申請專利。該工作提供了一種在固態(tài)自旋中開展精密測量的方法，未來測量精度可在低溫下進一步提升至毫赫茲水平。

　　轉(zhuǎn)自：中新社

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