我国锶光钟数据首次被国际采纳

08.10.2015  09:45

我国锶光钟数据首次被国际采纳

中国计量院锶原子光晶格钟向国际频率标准工作组报数

      本报讯 (陈杭杭)近日,国际计量委员会(CIPM)频率标准工作组(CCL-CCTF WG FS)在巴黎举行会议,公布了最新的用于二级秒定义和米定义实际复现的标准波长(频率)推荐值列表。中国计量科学研究院(以下简称中国计量院)研制的锶原子光晶格钟(以下简称锶钟)数据被采纳:其绝对频率测量值被用于锶87原子光晶格钟5S2 1SO-3PO光频跃迁标准频率国际推荐值的加权平均计算。这是我国首次成功向国际频率标准工作组上报锶钟数据,为我国在未来世界时间重新定义的讨论中争取话语权奠定了基础。

      中国计量院锶原子光晶格钟研究工作始于2007年,由中国计量院时间频率计量研究所所长方占军领衔的创新团队承担。今年7月,方占军课题组顺利完成了锶87原子光晶格钟的第一次系统频移评定和绝对频率测量工作,评定不确定度2.3×10-16,锶87原子光晶格钟5S2 1SO-3PO光频跃迁绝对频率值429228004229873.7(1.4)Hz,相对频率不确定度3.4×10-15。

      锶87原子光晶格钟是目前世界上频率稳定度最高的原子钟,也是研究最多的冷原子光晶格钟,其频率不确定度已经达到2.1×10-18,高出现行秒定义所采用的铯原子喷泉钟2个数量级,被认为是新一代秒定义最有潜力的候选之一。目前,已向国际频率标准工作组报数的锶87原子光晶格钟的单位共7家,除中国计量院外,还有美国科罗拉多大学与美国标准与技术研究院联合实验室(JILA)、日本东京大学、法国巴黎天文台时间频率标准实验室(LNE-SYRTE)、德国联邦物理技术研究院(PTB)、日本情报通信研究机构(NICT)和日本国家计量院(NMIJ)。

      光钟不仅是新一代秒定义最有潜力的候选者,就其科学意义而言,更高稳定度、更低不确定度的时间频率基准将更好地满足基础科学研究的需要,使科学家可以更好地对自然界某些现象,例如:基本物理常数是否随时间变化以及相对论的实验验证等,进行深入研究。就其应用层面而言,时间频率测量不确定度的降低可大幅提高卫星定位系统的定位精度,更好地服务国家重大需求。

      国际频率标准工作组(CCL-CCTF WG FS)是国际计量委员会(CIPM)长度咨询委员会(CCL)和时间频率咨询委员会(CCTF)下设的联合工作组,负责确定用于二级秒定义和米定义实际复现的标准波长(频率)推荐值。《中国质量报