光钟的频率稳定度和不确定度达到了10-18量级,使其有望成为下一代的时间频率标准,并可能用来重新定义国际单位“秒”.时间尺度作为准确、连续标记时间流逝过程的基准,是高精度时间产生的基础.时间尺度的产生需要依赖连续稳定运行的原子...光钟的频率稳定度和不确定度达到了10-18量级,使其有望成为下一代的时间频率标准,并可能用来重新定义国际单位“秒”.时间尺度作为准确、连续标记时间流逝过程的基准,是高精度时间产生的基础.时间尺度的产生需要依赖连续稳定运行的原子钟,而光钟作为实验室原型设备,一般不能连续运行,因此光钟参与时间尺度计算是个难点问题.提出将Vondrak-Cepek组合滤波算法应用在光钟与氢钟联合计算的时间尺度,以解决间歇运行的光钟参与时间尺度计算的难点问题.首先利用氢钟的时差数据,采用ALGOS算法计算获得连续稳定的氢钟时间尺度.其次利用Vondrak-Cepek组合滤波算法将氢钟时间尺度与光钟的数据综合,获得光钟参与计算的联合时间尺度.最终试验结果证明, Vondrak-Cepek组合滤波算法有效提升光钟与氢钟联合时间尺度的性能,该时间尺度与协调世界时(Coordinated Universal Time, UTC)的时间偏差达到亚纳秒量级.展开更多
Benefiting from the recent progress in precise engineering of quantum states and sub-10 mHz linewidth lasers,the stability and accuracy of optical atomic clocks have reached and even exceeded the 1018 level,surpassing...Benefiting from the recent progress in precise engineering of quantum states and sub-10 mHz linewidth lasers,the stability and accuracy of optical atomic clocks have reached and even exceeded the 1018 level,surpassing their microwave counterparts by over two orders of magnitude[1,2].These advances lead to an anticipated redefinition of the international system of units(SI)second in terms of an optical reference transition as early as 2026.展开更多
瑞典皇家科学院决定,授予路易·格劳伯(Roy J Glauber)、约翰·霍尔(John L Hall)和提阿多·汉斯(Theodor W Hnsch)2005年度的诺贝尔物理学奖。格劳伯是因为他在光相干的量子理论方面的贡献,霍尔和汉斯则是因为他们在发展...瑞典皇家科学院决定,授予路易·格劳伯(Roy J Glauber)、约翰·霍尔(John L Hall)和提阿多·汉斯(Theodor W Hnsch)2005年度的诺贝尔物理学奖。格劳伯是因为他在光相干的量子理论方面的贡献,霍尔和汉斯则是因为他们在发展激光精密光谱学,包括光频梳(optical frequency comb)技术方面的贡献,而分别获此殊荣的。按历史进程简单评述了现代量子光学的发端,给出了现代量子光学的内容概要,较详细地介绍了汉斯和霍尔是如何发展光频梳技术以精确测量光频的。展开更多
简要介绍了新型CPT(Coherent population trapping,相干布局囚禁)原子频标及光频标的基本原理和研究进展。被动型CPT铷原子钟物理部分的目前体积可控制在100cm^3以内,功耗1W左右,其稳定度为4×10^(-11)τ^(-1/2)(τ为测量取样的时...简要介绍了新型CPT(Coherent population trapping,相干布局囚禁)原子频标及光频标的基本原理和研究进展。被动型CPT铷原子钟物理部分的目前体积可控制在100cm^3以内,功耗1W左右,其稳定度为4×10^(-11)τ^(-1/2)(τ为测量取样的时间间隔)。CPT原理的铯原子频标的物理部分体积减小到1cm^3,功率减小到30mW,稳定度为6×10^(-10)τ^(-1/2),成为当今体积最小、功耗最低的原子钟。随着飞秒激光梳状发生器技术的发展,已将传统的谐波光频链的体积从几间实验室缩小到1.2×1.0m^2的光学平台上,它与光频测量技术的结合,使微波频标与光频标联系起来,建立了光钟,它的稳定性可以从现在的10^(-116)的水平提高到10^(-18)乃至10^(-22)水平,成为当前最精密的时间计量仪器。展开更多
文摘光钟的频率稳定度和不确定度达到了10-18量级,使其有望成为下一代的时间频率标准,并可能用来重新定义国际单位“秒”.时间尺度作为准确、连续标记时间流逝过程的基准,是高精度时间产生的基础.时间尺度的产生需要依赖连续稳定运行的原子钟,而光钟作为实验室原型设备,一般不能连续运行,因此光钟参与时间尺度计算是个难点问题.提出将Vondrak-Cepek组合滤波算法应用在光钟与氢钟联合计算的时间尺度,以解决间歇运行的光钟参与时间尺度计算的难点问题.首先利用氢钟的时差数据,采用ALGOS算法计算获得连续稳定的氢钟时间尺度.其次利用Vondrak-Cepek组合滤波算法将氢钟时间尺度与光钟的数据综合,获得光钟参与计算的联合时间尺度.最终试验结果证明, Vondrak-Cepek组合滤波算法有效提升光钟与氢钟联合时间尺度的性能,该时间尺度与协调世界时(Coordinated Universal Time, UTC)的时间偏差达到亚纳秒量级.
文摘Benefiting from the recent progress in precise engineering of quantum states and sub-10 mHz linewidth lasers,the stability and accuracy of optical atomic clocks have reached and even exceeded the 1018 level,surpassing their microwave counterparts by over two orders of magnitude[1,2].These advances lead to an anticipated redefinition of the international system of units(SI)second in terms of an optical reference transition as early as 2026.
文摘瑞典皇家科学院决定,授予路易·格劳伯(Roy J Glauber)、约翰·霍尔(John L Hall)和提阿多·汉斯(Theodor W Hnsch)2005年度的诺贝尔物理学奖。格劳伯是因为他在光相干的量子理论方面的贡献,霍尔和汉斯则是因为他们在发展激光精密光谱学,包括光频梳(optical frequency comb)技术方面的贡献,而分别获此殊荣的。按历史进程简单评述了现代量子光学的发端,给出了现代量子光学的内容概要,较详细地介绍了汉斯和霍尔是如何发展光频梳技术以精确测量光频的。
文摘简要介绍了新型CPT(Coherent population trapping,相干布局囚禁)原子频标及光频标的基本原理和研究进展。被动型CPT铷原子钟物理部分的目前体积可控制在100cm^3以内,功耗1W左右,其稳定度为4×10^(-11)τ^(-1/2)(τ为测量取样的时间间隔)。CPT原理的铯原子频标的物理部分体积减小到1cm^3,功率减小到30mW,稳定度为6×10^(-10)τ^(-1/2),成为当今体积最小、功耗最低的原子钟。随着飞秒激光梳状发生器技术的发展,已将传统的谐波光频链的体积从几间实验室缩小到1.2×1.0m^2的光学平台上,它与光频测量技术的结合,使微波频标与光频标联系起来,建立了光钟,它的稳定性可以从现在的10^(-116)的水平提高到10^(-18)乃至10^(-22)水平,成为当前最精密的时间计量仪器。
