精密測量院呂寶龍研究團隊與華東師范大學(xué)馬龍生團隊合作，成功研制出一種高精度鐿原子光鐘，該光鐘的頻率穩定度達到E-18量級。相關(guān)成果近日發(fā)表在計量學(xué)期刊《Metrologia》上。

兩臺光鐘的反同步頻率比對

　　研究團隊突破了鐿原子光鐘的多項關(guān)鍵技術(shù)，在黑體輻射頻移的精準控制、直流Stark頻移與原子碰撞頻移的抑制、鐘激光頻率穩定度的改善等方面采取了系列創(chuàng )新措施，實(shí)現了光鐘穩定度的大幅度提升，特別是采用了量子化軸方向與環(huán)境干擾磁場(chǎng)矢量相垂直的方案，大幅度地降低了鐘躍遷對相關(guān)干擾的敏感度，使得該光鐘能夠在地鐵干擾環(huán)境下仍然能夠正常工作。鐘躍遷的Rabi探詢(xún)能夠得到亞赫茲線(xiàn)寬的譜線(xiàn)。團隊通過(guò)同類(lèi)光鐘之間的反同步頻率比對，測得該光鐘的在4500秒內的頻率穩定度達到5.4E-18。頻率噪聲分析表明，頻率穩定度主要受限于Dick效應。

　　鐿原子光鐘是一種以囚禁于光晶格中的超冷鐿原子為工作介質(zhì)的原子鐘，具有能夠達到E-20量級穩定度的巨大潛力?；谄浔旧淼膬?yōu)勢，該光鐘已成為競爭下一代秒定義的候選光鐘之一，將會(huì )在基本物理規律檢驗、基本物理常數變化測量、暗物質(zhì)及引力波探測、相對論大地重力測量等前沿科學(xué)研究和重大應用中發(fā)揮重要作用。

　　論文鏈接：https://doi.org/10.1088/1681-7575/ac99e4