緊湊型光晶格鐘。圖片來源：日本島津公司

據物理學家組織網近日報道，包括東京大學在內的日本研究團隊研發出世界上第一臺體積小、性能穩定、精度超高，體積僅為250升的光晶格鐘。

光晶格鐘是一種原子鐘，精度比銫原子鐘高出100倍。它的精確度相當于在100億年里僅產生大約1秒的誤差。憑借其超凡的精度，光晶格鐘被視為下一代定義“秒”的有力候選者。

在研發過程中，原子鐘躍遷的光譜測量物理組件，以及用于原子捕獲和光譜分析的激光和控制系統均實現了小型化。這一創新將設備體積從傳統的920升減少到了250升。

光晶格鐘小型化提升了便攜性，使其能用在各種安裝環境中。光晶格鐘能以厘米級的精度監測板塊運動，追蹤火山活動引發的地殼垂直位移，并在從數小時到數年的時間尺度上精確觀測地殼的高度變化。此外，它還能促進超高精度高程測量和定位系統的開發。因此，光晶格鐘有望成為未來社會需求的基礎性設施，將在很多研究領域和實際應用中作出貢獻。

此次研究隸屬于“光晶格時鐘云時空信息平臺”研發項目。其目標是通過連接光晶格時鐘來構建超高精度云時鐘環境，將全球導航衛星系統中使用的原子鐘精度提高1000倍以上，從而實現容量更大的通信以及更先進的定位服務。

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