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[涨姿势] 核钟的突破是极限计时领域又向前迈出了一步

作者：精品下载站 日期：2024-12-13 15:11:17 浏览：14 分类：涨姿势

核钟的突破是极限计时领域又向前迈出了一步

这可能会让我们超越最先进的光学原子钟。

[涨姿势] 核钟的突破是极限计时领域又向前迈出了一步

实际的设置有点复杂，但你明白了。

图片来源：Oliver Diekmann，维也纳工业大学

超精准计时在过去几年中取得了重大飞跃。有些时钟比世界各地使用的标准原子钟精确数百倍。这些被称为光学原子钟，最近创下了许多记录。但研究人员认为他们可以走得更远。他们可以建造一个核钟。

极限计时的秘诀在于能够很好地测量几乎瞬时的节拍。在原子钟中，节拍是电子在能级之间跳跃。在使用微波和铯原子完成的传统原子钟中，但在更加精确的光学原子钟中，科学家使用不同的波长和不同的原子。尽管如此，重要的是电子跃迁。

但在核钟中，能级的变化发生在原子核中，与原子边缘的电子相比，原子核要稳定得多。这些跃迁的发生通常需要高能光，即 X 射线；但科学家们早就知道，钍 229 的能量跳跃是所有原子中最低的，而且它需要紫外线，而紫外线更容易使用。

问题是这个跳跃频率的精确值是未知的。因此，研究人员现在使用极其精确的光学原子钟、钍 229 晶体和激光来测量这个值——这是创造一种全新的时间测量方法的关键的第一步。  

美国国家标准与技术研究所的资深作者Jun Ye在一份声明中表示：“想象一下，即使手表运行数十亿年，它也不会慢一秒。” “虽然我们还没有完全做到这一点，但这项研究使我们更接近那个精确水平。” 

您可能想知道为什么需要这种精度。它可能看起来没有立即的实际应用，但我们一直在间接使用原子钟。我们的银行使用它们来转账，它们用于导航系统等等。因此，更精确的计时意味着所有这些方面的改进，但也意味着更快的互联网速度和更安全的通信。虽然路还很长，但这次演示表明计时的新未来就在眼前。

“通过第一个原型，我们已经证明：钍可以用作超高精度测量的计时器。剩下要做的就是技术开发工作，预计不会再遇到任何重大障碍，”合著者托尔斯滕维也纳科技大学的舒姆在另一份声明中说道。

该研究发表在《自然》杂志上。

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