我科学家完成百公里级自由空间高精度时刻频率传递

  记者从中国科学院得悉：近来，中国科学技能大学潘建伟团队与中科院上海技物所等单位协作，在世界上初次完成百公里级的自由空间高精度时刻频率传递试验，时刻传递安稳度到达飞秒量级，频率传递万秒安稳度优于4E—19（相当于时钟在约1000亿年内的差错不超越1秒），可满意现在最高精度光钟的时刻传递要求。该成果于10月5日在线发表于世界学术期刊《天然》。

  记者从中国科学院得悉：近来，中国科学技能大学潘建伟团队与中科院上海技物所等单位协作，在世界上初次完成百公里级的自由空间高精度时刻频率传递试验，时刻传递安稳度到达飞秒量级，频率传递万秒安稳度优于4E19（相当于时钟在约1000亿年内的差错不超越1秒），可满意现在最高精度光钟的时刻传递要求。该成果于10月5日在线发表于世界学术期刊《天然》。

  秒是七大根本物理量之一。当时，人们所用“秒”的界说在1967年被确认，其由铯原子钟界说。铯原子钟的频率在微波波段，能做到1亿年差错仅有1秒。近年来，科学家们又开发了锶、镱等新式原子钟，它们的频率要更高，在光学波段，因而被称作“光学原子钟”，简称“光钟”。这有望构成新一代的时刻频率规范光频标，将在精细导航定位、全球授时、广域量子通讯、物理学根底原理查验等范畴发挥重要作用。

  准确的计时不该局限于试验室，还要“飞入寻常百姓家”。因而，不只要有最准确的原子钟，还要有与之精度相匹配的时刻传递技能。现在常用的时频传递方法有微波和光纤，但这两种方法都有其局限性。科学家们发现，有一种奇特的激光光学频率梳（光梳），能让人们丈量频率和时刻间隔更准确、更简单。根据光梳和相干勘探的自由空间时频传递技能，是高精度时频传递的开展的新趋势。但此前，自由空间中的光频传输技能只能完成10公里量级的传输间隔。

  此项研讨中，研讨团队完成了瓦级功率输出的高安稳光梳，完成了纳瓦量级的高灵敏度线性光学采样勘探，逐渐提升了光传输望远镜的安稳性和接纳功率。根据上述技能打破，研讨团队在新疆乌鲁木齐成功完成了113公里自由空间时频传递，充沛验证了星地链路高精度光频标比对的可行性。

  《天然》杂志审稿人表明，该研讨是星地自由空间远间隔光学时刻频率传递范畴的一项重大打破，将对暗物质勘探、物理学根本常数查验、相对论查验等根底物理学研讨发生重要影响。