科學(xué)家們正在以空前準確度部署并比較原子鐘。據(jù)英國《自然》雜志3月24日發(fā)表的一項物理學(xué)最新成果，科學(xué)家以迄今最高的準確度詳細比較了基于鋁、鍶、鐿的三種原子鐘，該研究為下一步部署可移動、機載、遠程光鐘網(wǎng)絡(luò)奠定了基礎(chǔ)，并朝著更精準復(fù)現(xiàn)秒定義的目標邁出了極其重要的一步。

　　原子鐘的準確度使其成為了計時和其他精確測量的絕佳工具。原子鐘的運行是采用測量一種穩(wěn)定的原子能級之間的躍遷頻率作為計時方法，經(jīng)過改進后，這種計時方式遠比過去的天文鐘和石英震蕩鐘都要精密和穩(wěn)定得多。這是因為原子會在特定頻率發(fā)射和吸收光子，這個過程基本不會受任何環(huán)境因素的干擾。

　　此前，科學(xué)家曾演示過頻率準確度達小數(shù)點后18位的原子鐘，超過了目前用于定義秒的銫原子鐘。不過，為了獲得更準確的秒定義，就必須對這些原子鐘進行比較。迄今為止，不同光鐘(使用不同種類的原子)頻率比值的最高測量準確度，能把測量不確定度降到小數(shù)點后17位。

　　此次，來自美國國家標準與技術(shù)研究院、博爾德原子鐘光學(xué)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟的研究人員，部署了一個三種原子鐘組成的網(wǎng)絡(luò)。他們將這些原子鐘分別放置在美國科羅拉多州博爾德市各個地點的大樓里，并比較了它們在2017年11月至2018年6月間各自的頻率比值。

　　研究團隊發(fā)現(xiàn)，他們在比較這些原子鐘時獲得的測量精度范圍，可以達到小數(shù)點后18位。這次報道的測量結(jié)果是頻率比值不確定度首次小于小數(shù)點后17位。

　　原子鐘可在未來的宇宙天體、人造衛(wèi)星、地形地貌、半導(dǎo)體芯片等研究應(yīng)用中發(fā)揮巨大價值。在同時發(fā)表的新聞觀點文章中，英國國家物理實驗室科學(xué)家里切爾·高頓認為，新的研究結(jié)果為未來部署光鐘網(wǎng)絡(luò)奠定了基礎(chǔ)，該網(wǎng)絡(luò)將能用來測試標準模型之外的理論，并有望復(fù)現(xiàn)秒定義。