美国国家规范与技能研讨院（NIST）研讨团队14日在《物理谈论快报》杂志上宣布一项重要效果：他们经过将铝离子捕获于离子阱中改善了原子钟，使其精度创下小数点后19位的惊人纪录。这项打破有望推进国际单位制中“秒”的从头界说，并促进量子技能的开展。
这款新式原子钟在光学时钟的两大中心指标上均完成打破：其准确度较此前纪录提高41%；安稳性更是到达其他原子钟的2.6倍。研讨团队表明，打造史上最精准的时钟不只有望拓宽物理学鸿沟，更能让科学家以全新视角知道国际。
铝离子因其得天独厚的特性成为抱负挑选：其振动频率比现行“秒”界说基准的铯原子更为安稳，且对环境搅扰具有极强抗性。
研讨团队历时20载继续优化，从激光体系到离子阱结构，甚至真空腔体都经过精细改造。
团队立异镀金工艺，经过加厚离子阱金涂层下降电阻，有用按捺铝离子扰动；接着，他们改善真空体系，选用钛合金腔体代替传统钢材，使氢气浸透量骤降至1/150；最终，经过3.6公里光纤网络整合NIST和科罗拉多大学博尔德分校联合研讨机构JILA实验室的“国际最稳激光源”，更精准勘探铝离子并核算其振动频率。
在这些改善的加持下，总体系单次勘探时长从0.15秒延伸至1秒。这不只提高了时钟的安稳性，也将测量到小数点后19位所需时刻从3周削减到一天半。
团队表明，这项打破性发展有望带来深远影响。更准确的原子钟有助国际社会更准确界说秒，然后催生新的技能进步。新体系也能用作量子逻辑测验渠道，助力科学家探究量子物理学范畴的新概念。此外，新时钟不只可用于探究地球重力场的纤细改变，也或许发现规范模型之外的新物理现象。
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