科学家研制出世界上最精确的时钟

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得益于首个全光学原子钟，物理学家现在可以将时间细分到飞秒级别。在今天的《科学》杂志上，科罗拉多州博尔德市国家标准与技术研究所的斯科特·A·迪达姆斯及其同事、德国加兴马克斯-普朗克量子光学研究所和科罗拉多大学博尔德分校的同事们描述了该仪器，他们表示，该仪器将“提供更精细的物理世界视图”，并帮助研究人员“观察物理‘常数’随时间演变”。

自1967年以来，科学家们根据铯中的微波频率跃迁来定义一秒，这种“滴答声”大约每纳秒发生一次。原子中的光学跃迁发生得更频繁，因此可以计量出更小的时间划分。但直到最近，研究人员还无法计算更快的滴答声。现在，利用飞秒激光器，迪达姆斯的研究团队成功地计算了单个冷却汞离子中的光学跃迁。这些翻转大约每秒发生 1.064 千万亿次，即每飞秒一次。新的时计不仅更精确，而且体积也更小：总共占据一个 120 厘米 x 60 厘米的紧凑空间（见图）。