中國創造了一個光學時鐘，可以完美準確地運行 70 億年

據推測，中國科學技術大學的研究人員已經建造了一個穩定性和不確定性小於五分之一秒的光學時鐘。在接下來的七十億年裡，時鐘將會慢一秒或慢一秒。因此，它很可能代表我們、我們的子孫後代一生中的確切時間。

光學手錶在當今正在興起的未來中發揮著重要作用。科學家相信他們可以使用光學時鐘開發更準確的全球定位（GPS）和量子金鑰分配系統。與其他超精密手錶相比，其創新之處在於使用鍶作為參考原子以及通過光子的激發方法。

來自日本、美國和德國的研究團隊致力於原子鐘的開發。然而，最精確的原子鐘位於科羅拉多大學博爾德分校，運作也穩定。由於這項最新成就，中國已成為世界上第二個展示精確計時的國家。然而，這款手錶應該比美國手錶更精確。

博爾德大學原子鐘

又更近了一步：科學家利用光源為核鐘提供動力
競相縮短全世界最小原子鐘的時間

科學根據原子鐘（稱為銫噴泉鐘）定義了秒。銫原子受到微波訊號的照射，並在暴露後「詢問」它們的狀態（量子、自旋）。根據結果，詢問頻率或多或少地變化，直到它「鉤住」原子的共振。一束銫原子從烤箱中出來，被引導到磁場中，然後在相互作用區中被微波撞擊，最後由質譜儀詢問其狀態。

每個這樣的周期都是一個微小的滴答聲，構成了幾分之一秒，使科學家能夠將精確的計時保持在幾萬億分之一以內。然而，這種時鐘的精度取決於微波的頻率。為此，研究人員開發了一種用雷射取代微波的光學時鐘。預計這將使手錶的性能提高兩個數量級。

銫噴泉鐘

採用數位光學時鐘需要至少三個實驗室才能達到低於五分之一的穩定性和低於五分之一的不確定性。在潘建偉的領導下，中國研究團隊利用鍶製造了光學鐘。

研究人員將鍶原子冷卻到幾個微開爾文的溫度。然後，他們將它們困在藉由交叉雷射光束創建的一維晶格中。然後，他們使用超穩定雷射觸發原子並實現穩定而精確的狀態轉換振盪。

與其他獨立時鐘的比較證實，該光鐘的穩定性高達 2.2 兆分之一，而其不確定性為 4.4 兆分之一。研究人員在研究期刊《Metrologia》中表示，他們的光學時鐘將在 72 億年內失去或增加一秒鐘。

這確保了團隊的工作符合建構使用光學時鐘進行精確計時的未來所需的最低標準。研究人員還計劃使用其他原子（例如鐿）來製造時鐘並比較時間測量的差異。

研究人員還表示，他們的工作為測試物理學基礎理論以及尋找重力波和暗物質開闢了新途徑。在物理學或校準 GPS 衛星系統中需要極其精確的時間測量，其精確度精確地取決於系統內部時鐘的同步性。

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