近日,华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室徐信业课题组实现了对冷镱原子光钟的绝对频率的精确测量,相关数据已上报国际计量委员会,并于近期被成功采纳。这是我国首次向国际组织成功上报镱原子绝对频率数据,对我国在下一轮国际单位“秒”定义修改过程中争得话语权具有重要意义。
精密测量是现代科学技术发展的基础,其中频率测量具有最高的测量精度,决定着其他许多物理量和物理常数的准确度。现行频率标准的制定都是基于微波原子钟,与其相比,冷原子光钟在频率精度上有3~5个数量级的理论提升空间,因此具有更大的发展潜力。自2006年以来,华东师大徐信业课题组一直致力于研究可应用在计量、通信和精密测量等领域的冷镱原子光钟,经过几年努力,搭建了一套超稳光学参考腔系统,通过精密温度控制、极好振动隔离和精确的频率锁定等技术,实现了冷镱原子光钟的闭环锁定。目前徐信业教授课题组已成功研制了具有国际先进水平的两套冷镱原子光钟,实现了镱原子光钟长时间的稳定锁定。
绝对频率的测量为我国建立基于光钟的新一代时间频率计量体系奠定技术基础,将对促进基本科学问题的研究、提高有赖于时间基准的导航定位系统的精度(如:我国北斗系统)、高速通信以及深空探测等领域具有重大的应用价值,同时也将对国防安全建设和国民经济建设等领域具有重要的推动作用。