記者從中科院獲悉,我國科研團隊在國際上首次實現了自由空間百公里級高精度時頻傳輸實驗。時間傳輸的穩定性達到了飛秒量級(十億分之一秒),數萬秒頻率傳輸的穩定性優于4E-19(相當于一個時鐘大約1000億年誤差小于1秒),可以滿足目前最高精度光學鐘的時間傳輸要求。
該研究由中國科學技術大學潘建偉院士團隊和多家合作單位共同完成,相關成果于10月5日在線發表在國際學術期刊《自然》上。
010-35萬公里高精度時頻傳遞實驗示意圖。(圖片由課題組提供)
近年來,光鐘的穩定度已經達到E-19級,將形成新一代時頻標準(光頻標準)??稍诰_導航定位、全球授時、廣域量子通信、基礎物理原理測試等領域發揮重要作用。
精確計時不應該局限于高冷的實驗室,還要‘飛入尋常百姓家’。通過高精度時頻傳輸構建廣域光頻標準網,是光鐘在上述領域發揮作用的前提。文章第一作者、中國科學技術大學副研究員沈琦表示,要傳播準確的時間,需要有與光鐘精度相匹配的時間傳遞技術。
據介紹,自由空間高精度時頻傳輸是建立全球廣域光頻標準網的重要內容。但國際上以往的研究成果信噪比低,傳輸距離短,難以滿足星地鏈路高精度時頻傳輸的需求。
在本次研究中,研究團隊實現了瓦級功率輸出的高穩定度光學頻率梳,實現了納米級的高靈敏度線性光學采樣探測,進一步提高了光傳輸望遠鏡的穩定性和接收效率?;谏鲜黾夹g突破,研究團隊在新疆烏魯木齊成功實現了113km自由空間的時頻傳輸,充分驗證了星地鏈路高精度光頻標比對的可行性。
《自然》雜志多位審稿人表示,該研究是衛星與地球自由空間長距離光時頻傳輸領域的重大突破,將對暗物質探測、基礎物理常數檢驗、相對論檢驗等基礎物理研究產生重要影響。
來源:新華社
(編輯李微微)
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