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中新網湖北新聞4月20日電 (馬芙蓉 楊婷婷)中國科學院精密測量科學與技術創新研究院高克林團隊歷經22年攻關，研制出105億年偏差不到1秒的鈣離子光頻標，使中國成為國際上為數不多掌握“百億年偏差不到1秒”光頻標的國家。19日，高克林向中新社記者詳解該成果。
光頻標是一套高精度產生時間或頻率標準的裝置。高精度光頻標有助于提高基本物理量定義和基本物理定律檢驗等精度，從而推進基礎物理研究、探索新物理。同時在時間基準、相對論大地測量、導航定位等方面應用廣泛。
高克林團隊從2000年開始鈣離子光頻標實驗研究。他介紹，當時歐美國家已有若干實驗室開展離子光頻標研究，中國已有實驗室開展囚禁離子的研究。通過學習和與國內外同仁交流及自身不懈努力，團隊在2011年研制出中國國內首臺鈣離子光頻標。此后不斷提升不確定度，最終研制出不確定度達“3乘10的負18次方”的鈣離子光頻標。
高克林解釋說，“10的負18次方”往往用來表示相對不確定度。在光鐘領域，如果一臺光頻標的時間輸出不確定度達到“10的負18次方”，說明其時間輸出的偏差不超過“10的18次方分之一”，等效于315億年偏差不到1秒。其團隊鈣離子光頻標不確定度為“3乘10的負18次方”，等效于105億年偏差不到1秒。
截至目前，國際上僅有美國天體物理聯合實驗室和日本東京大學的鍶原子光頻標，美國國家標準與技術研究院的鐿原子光頻標、鋁離子光頻標，德國聯邦物理技術研究院的鐿離子光頻標的不確定度達到“10的負18次方”量級。高克林團隊的此項成果是國際上第五種不確定度指標達到該水平的光頻標。
高克林介紹，此項成果將使中國在新的時間頻率標準定義方面具有更多話語權，可以由此開展更高精度的精密測量物理實驗，實現新的時間基準、高精度的大地測量、更精準的導航定位以及提高通信網路信息傳遞速度。相關研究成果于近日發表在國際學術期刊《物理評論應用》上。
高克林透露，下一步團隊將基于研究基礎和光頻標發展趨勢，開展極限鈣離子光頻標研究，并推動成果應用于可搬運光鐘和空間光鐘。(完)