期刊導航
我們創造了有史以來最精確時鐘的新記錄
據估計，由美國國家標準與技術研究院 （NIST） 研究人員領導的團隊制造的時鐘比 41% 的精度高出之前的計時記錄保持者.
通過測量冷卻到接近絕對零度，時鐘以小數點后 19 位的精度計算秒數。
除了打破準確性記錄（在技術術語中稱為系統不確定性）外，該時鐘的穩定性是同類任何其他時鐘的 2.6 倍。
“制作有史以來最準確的時鐘真是令人興奮，”說物理學家梅森·馬歇爾，來自 NIST。
“在 NIST，我們可以執行這些精密測量的長期計劃，這些計劃可以推動物理學領域和我們對周圍世界的理解。”
作為 20 年工作的結晶，破紀錄的時鐘的設計依賴于對量子物理學，周圍的每一個微動都能夠將時鐘的滴答聲打得微乎其微。
這是通過加厚構成時鐘外殼的金剛石晶圓和內部電極的金涂層來實現的，以進一步穩定電場推動時鐘的必要滴答作響。
對于時鐘的可靠性至關重要的是鋁與帶電鎂原子;一種“伙伴”離子，使鋁離子更容易用激光控制，為研究人員提供了準確性和穩定性的成功組合。
激光器來自 3.6 公里（僅 2 英里多一點）外的鄰近實驗室，該實驗室以精度和穩定性而聞名。
總體而言，收集足夠數據所需的時間測量秒– 減少到小數點后 19 位 – 從三周縮短到一天半。
“這是一個巨大而復雜的挑戰，因為時鐘設計的每個部分都會影響時鐘，”說NIST 電氣工程師丹尼爾·羅德里格斯·卡斯蒂略。
這些時鐘測量時間的方式與手表不同，讓您知道何時該睡覺（或起床時間）。相反，它們充當計時的參考點，用于校準其他時鐘，用于實驗，以及探測我們周圍的宇宙。會意一秒鐘持續多長時間是物理學的一個重要基準。
這有利于各種科學領域，從對于暗物質測試愛因斯坦的相對論.更重要的是，研究人員認為還有更多——通過進一步提高系統穩定性和離子控制，可以通過這些原子鐘實現更高的精度。
“有了這個平臺，我們準備探索新的時鐘架構——比如擴大時鐘離子的數量，甚至糾纏它們——進一步提高我們的測量能力。”說物理學家 Willa Arthur-Dworschack，來自 NIST。
該研究已發表在物理評論快報.
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