6銫原子噴泉鐘度有望達(dá)到1億年不差一秒

“永遠(yuǎn)追尋時(shí)間，永遠(yuǎn)想著離時(shí)間近一點(diǎn)，再近一點(diǎn)，希望時(shí)間越來越，這是‘計(jì)量人’的追求。”中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院院長(zhǎng)方向在接受新華網(wǎng)采訪時(shí)說。5月20日是第20個(gè)“世界計(jì)量日”，今年“世界計(jì)量日”主題為“單位制（SI）——根本性飛躍”。時(shí)間是單位制的七個(gè)基本物理量之一，是目前所有物理量中準(zhǔn)確度高、應(yīng)用廣的物理量，那么，我們?cè)撊绾潍@取高度時(shí)間？訪談中，方向?qū)κ澜绲脑隅娭?ldquo;銫原子噴泉鐘”及其運(yùn)行原理進(jìn)行了生動(dòng)科普。

銫原子噴泉鐘是一種精密的計(jì)時(shí)器具，是原子鐘的一種。銫原子噴泉鐘的工作原理是利用磁光阱等方法將銫原子俘獲、冷卻，形成溫度只有幾微開的冷原子云，并通過與鐘躍遷頻率一致的微波激發(fā)原子，利用激光探測(cè)躍遷幾率，將幾率的變化反饋給微波頻率，并將微波頻率鎖定至以秒定義的鐘頻率上。由于用激光冷卻，使原子速度比傳統(tǒng)設(shè)備中的原子速度降低了兩個(gè)量級(jí)，從而提高了銫鐘的準(zhǔn)確度。

NIM5銫原子噴泉時(shí)間頻率基準(zhǔn) 中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院研制

NIM5銫原子噴泉鐘度3000萬年不差一秒！

日常生活中，當(dāng)時(shí)間到秒時(shí)，人已經(jīng)感覺這時(shí)間很短，然而在很多領(lǐng)域，還需要使用更的時(shí)間，如交通、金融、移動(dòng)通訊、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星導(dǎo)航等，大量設(shè)備設(shè)施的安全運(yùn)行都需要依靠更高精度的時(shí)間頻率來計(jì)量。“中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院研制的NIM5銫原子噴泉鐘測(cè)量精度目前已經(jīng)可以達(dá)到3000萬年不差一秒。”方向自豪地介紹，NIM5銫原子噴泉鐘是用來定義秒長(zhǎng)的基準(zhǔn)原子鐘，是繼銫原子噴泉鐘1-4號(hào)后的第5號(hào)，2014年，NIM5銫原子噴泉鐘通過評(píng)審被接收為計(jì)量局（BIPM）認(rèn)可的基準(zhǔn)鐘之一，參與駕馭原子時(shí)（TAI）。“這標(biāo)志著我國(guó)在標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的產(chǎn)生過程中不僅具備了話語權(quán)，更具備了表決權(quán)。”

NIM6銫原子噴泉鐘度有望達(dá)到1億年不差一秒！

雖然3000萬年不差1秒在普通人眼中已經(jīng)是*精度，但對(duì)研究人員來說還不能滿足。“在NIM5銫原子噴泉鐘之后，我們緊鑼密鼓地布局了NIM6銫原子噴泉鐘的研制工作，將來還會(huì)有更多的迭代演進(jìn)。”方向透露，NIM6銫原子噴泉鐘目前正在評(píng)定認(rèn)證過程中，今年有望投入使用。而與NIM5銫原子噴泉鐘相較而言，6號(hào)有著飛躍性的創(chuàng)新發(fā)展，有望達(dá)到1億年不差一秒甚至更。

“從4號(hào)鐘、5號(hào)鐘再到6號(hào)鐘，從600萬年不差一秒至一億年不差一秒，每一次進(jìn)步看起來都是微不足道的非常短時(shí)間，然而這微小的變化卻是這個(gè)技術(shù)一個(gè)時(shí)代的更迭進(jìn)步。”方向感慨，這一代代的演進(jìn)也很好地詮釋了“計(jì)量人”的追求，希望時(shí)間越來越，離時(shí)間近一點(diǎn)，再近一點(diǎn)。

6銫原子噴泉鐘度有望達(dá)到1億年不差一秒