帮忙提供点关于原子钟方面的资料

作者&投稿:赏的 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
高精度铷原子钟和星载氢原子钟达到了什么水平?~

日前,我国采取一箭双星方式,成功发射了北斗三号第三、四颗组网卫星,这两颗卫星上均装载了中国航天科工二院203所研制的一台高精度铷原子钟和一台星载氢原子钟,技术指标达到国际先进水平。


网络配图

原子钟是利用原子跃迁频率稳定的特性来获取精准时间频率信号的设备,其研发涉及量子物理学、电学、结构力学等众多学科,目前国际上仅中、美、俄等少数国家具有独立研制能力。星载原子钟主要应用于导航系统,分为氢原子钟、铷原子钟和铯原子钟3种。美国的GPS导航系统、欧洲的伽利略导航系统及俄罗斯的格洛纳斯导航系统,均采用了铷原子钟搭配铯原子钟,或者铷原子钟搭配氢原子钟的方案,充分发挥了铷原子钟体积小、重量轻及铯原子钟、氢原子钟长期性能优异的特点。


网络配图
作为导航卫星的“心脏”之一,高性能的星载原子钟对导航精度起到决定性作用。相比北斗一期、二期工程中单纯采用铷原子钟,本次发射的北斗三号导航卫星上装载有新一代高精度铷原子钟,比前代产品体积更小、重量更轻,技术性能大幅提升。

历害了我的国。

日前,我国采取一箭双星方式,成功发射了北斗三号第三、四颗组网卫星,这两颗卫星上均装载了中国航天科工二院203所研制的一台高精度铷原子钟和一台星载氢原子钟,技术指标达到国际先进水平。

作为导航卫星的“心脏”之一,高性能的星载原子钟对导航精度起到决定性作用。相比北斗一期、二期工程中单纯采用铷原子钟,本次发射的北斗三号导航卫星上装载有新一代高精度铷原子钟,比前代产品体积更小、重量更轻,技术性能大幅提升。

更值得一提的是装载的星载氢原子钟,这是其在北斗二代二期试验卫星得到验证后,首次应用于北斗导航系统组网卫星。相比铷原子钟,氢原子钟在重要技术指标,如频率稳定度、频率准确度及日漂移率等方面具有明显优势。星载氢原子钟的应用可使北斗导航系统实现更高的定位精度、全球覆盖及较长的自主导航能力,显著降低北斗导航系统全球应用时的校时压力。“作为无线电时间频率计量标准领域的尖端技术,我国正在进入星载原子钟研制的‘无人区’。”航天科工二院203所党委书记韩志平表示,未来中国的星载原子钟将会有更多原创性突破,助力我国航天事业发展。

中国北斗二代导航卫星揭秘:核心件原子钟的一些情况!
看到论坛上有马甲又在发了一条攻击北斗二代的帖子,说其核心件原子钟非中国造!本人对其中情况也不是很了解,只是搜集一些新闻供大家参考吧!
首先当然介绍原子钟领域的专家了……陈徐宗
1958年4月出生,江苏省苏州市人,北京大学电子学系教授,博士生导师,北京大学信息科学技术学院副院长,量子电子学研究所所长,教育部量子信息与测量重点实验室冷原子物理与量子精密测量实验室主任。1993年于中科院上海光机所获博士学位,1993-1995年在北京大学电子学系做博士后,1996-1997年在日本工业技术研究院任特别研究员,1995年起任北京大学电子学系副教授,2000年任教授,2003-2005年德国海德堡大学、法国普鲁旺斯大学等访问教授。陈徐宗长期从事研究工作,1994年起开始参与筹建北京大学激光冷却实验室,于1996年实现了国内第一个磁光阱,于2000年在国内第一个实现了原子喷泉, 2001年起领导北京大学冷原子小组开展玻色-爱因斯坦凝聚的实验研究,克服种种困难,于2004年4月获得高质量的玻色-爱因斯坦凝聚,2004年底获得中国第一个原子激光,使北京大学的冷原子物理实验研究挤身国际先进行列;其中,利用可控马越让那跃迁获得多自旋态分量凝聚体的研究引起了国内外同行的高度评价。此外从1997年开始在国内首先领导研究630nm波段外腔半导体激光频标,在国际上首次观察到几十组碘分子强跃迁超精细谱线,首次在国际上进行了半导体激光五次微分稳频,获得了稳定度为10-11的激光输出。在实验上独立发展了具有北京大学特色的外腔半导体激光器、高精密激光驱动电源、三次、五次激光稳频、光电时序控制、磁光阱和静磁阱等关键技术。目前正负责国家 “973”项目、国家自然科学重大基金项目与科技部863项目等,领导北京大学冷原子物理与量子精密测量实验室开展玻色-爱因斯坦凝聚的实验和理论研究、飞秒激光稳频、半导体激光频标与量子精密测量等研究。在《Physics Review》等国内外重要期刊上发表论文100多篇,在国内外重要会议上作邀请报告与学术报告50多次。除了科研之外,陈徐宗还承担本科生与研究生的教学工作,分别讲授过《力学》、《原子物理》、《激光技术》、《激光理论》、《实验原子物理进展》等课程,培养博士生与硕士生20名。目前兼任中科院计量测试高技术联合实验室副主任、中国物理学会量子光学专业委员会委员、中国计量测试学会理事、中国计量测试学会理事时间频率专业委员会委员、英国物理学会期刊《Measurement of Science and Technology》编委、《量子光学学报》、《量子电子学学报》杂志编委、科技部等部委导航领域重大专项专家等职务。

文字太多,你们自己看吧。

下面再发两篇新闻,都是老的不能再老了,

一、

中国基本掌握研制原子钟核心技术

中新社北京四月二十三日电:此间最新消息:称,中国科学家近日首次利用原子冷却技术实现原子喷泉。这不仅意味着中国人研究原子激光成为可能,而且标志着中国已基本掌握研制原子钟的核心技术。

原子冷却是近年来国际上新兴的科学前沿领域,它利用激光等方法可使原子温度接近于绝对零度,从而用于研究原子钟和原子激光,应用范围极广。华裔科学家朱棣文就曾因对激光冷却技术的杰出贡献于一九九七年获得诺贝尔物理奖。

北京大学电子学系王义遒和杨东海教授牵头的激光冷却与囚禁原子研究实验室一九九四年开始进行原子冷却方面的研究。去年底,科研人员在改进方法后,获得了迄今国内的最低温度:比绝对零度仅高出百万分之三摄氏度。

上周,中国科学家进一步成功实现了原子喷泉。约八千万个铯原子在激光的作用下,成功地向上喷射一到二厘米高。专家认为,虽只有一两厘米,但其意义却极为深远,因为原子喷泉可做成准确度极高的原子钟,每三千万年时间可望仅误差一秒。这种钟是建设中国独立自主的时间频率系统、使中国自主控制时间和空间基准的重要设备。

“掌握自己的时间和空间基准,从精密计量、通讯技术和国防安全上考虑尤为重要。”杨东海教授说。

北大电子学系副主任陈徐宗副教授说,科学家们计划进一步降低原子温度,以人工方式在国内率先生成物质的第五种状态:玻色-爱因斯坦凝聚状态。(完)
二、2代卫星导航猛料:中国研制成功最精确原子钟!

2006年4 月17,18号北京大学将接受“211”工程二期项目的验收。 “构建新一代原子钟研究平台”正是“211工程”中重要的一个项目。在迎接验收前夕,记者特地采访了该项目的带头人、北京大学信息科学技术学院副院长、博士生导师、量子电子学研究所所长、教育部量子信息与测量实验室主任陈徐宗教授。
记者:陈教授您好!首先非常感谢您在百忙中接受我的采访!您知道再过10天我们北京大学就要接受“211”工程二期项目的验收,您可以谈一下在过去几年中我们这个项目获得“211”工程资助的资金数额以及在这些资金的资助下推动了哪些研究项目,进展如何呢?

陈教授(以下简称陈):好的,我也正想利用这个机会向大家汇报一下。在过去几年中我们这个项目获得了“211工程”二期资金300百万,利用这批资金我们主要做了三件事:

第一,研制成功我国(也是世界上)第一个长期连续运转的光轴运铯原子钟(至今已连续运转2年多),长期稳定度达:10-10,准确度到达10-11打破了美国等的禁运,满足国内地面高精度小型化原子钟的需求;

第二,研制出高性能的铷原子钟,使铷原子钟稳定度从目前的1×10-13/日提高到2-3×10-14/日的国际先进水平,该原子钟已被选为我国二代系统的核心部分;

第三,我们建立了新型原子钟的基础研究平台,该平台可以开展以超冷原子与超高精度光学梳状发生器为基础的新型原子钟研究,取得的成果为:

(1)实现了玻色—爱因斯坦凝聚,获得了中国稳定最低的物质材料,温度为50纳开尔文,而绝对零度是0开尔文,我们知道绝对零度是无法实现只能靠近。 卫星导航

(2)实现了多种原子激光(包括:脉冲原子激光、连续原子激光、准联系原子激光、磁场加速原子激光等)。国际上共有43个实验室获得了玻色—爱因斯坦凝聚,其中只有8个获得了脉冲原子激光,我们北大量子电子实验室就是其中之一。而连续原子激光世界上只有2个实验室获得,一个是2005年诺贝尔物理学奖获得者德国慕尼黑大学教授、马克斯普朗克-l量子光学研究所所长Theodor.W.Hansch教授领导的小组,另一个就是我们北大的实验室。

(3)建立了高精度飞秒锁相光梳与半导体激光频率标准测量系统。利用此平台,我们获得了国际973项目:“超冷原子光晶格微波原子钟”、“主动式钙原子光钟”、“主动式钙原子光钟”与国家自然科学重大基金项目“光学频率向微波频率精密传递”等项目的支持。

记者:听了陈教授的介绍,真是欢欣鼓舞!陈教授,我对您刚才提到的一些比较专业的术语比如玻色—爱因斯坦凝聚、一些数据的实际概念都不是完全了解。另外我也想问一下原子钟的工作原理。

陈:首先玻色—爱因斯坦凝聚是爱因斯坦在70年前提出的,我们知道在常温下原子是很活跃的,很难控制,而到达一定低温后所有的原子会表现出同一个状态形成一种“凝聚”。打个不恰当的比方——本来操场上有很多穿着各种衣服在锻炼的同学,他们打球、踢球、跑步等等,而现在让他们都穿上统一服装做广播体操,并且假设每个人都是一模一样的。而玻色—爱因斯坦凝聚状态下的原子就类似这个情形。至于上面所说的一些数据,10-12也就是说原子钟30万年差一秒,我们现在研制成功的10-15也就是说3000万年差一秒。

而天稳定度我们这样说吧,卫星在运转过程会出现偏差,每天都要调整,如果卫星携带的原子钟天稳定度高,那么调整幅度就比较小,调整起来就比较方便。至于原子钟的工作原理嘛,我们知道电子在原子内进行越迁能动。原子钟就是靠电子在原子内跃迁时发光的频率来计时,它的振动频率最稳定,已成为世界上精度最高的钟。

记者:世 多谢陈教授的介绍!我从您刚才的介绍中可以知道原子钟在航天方面的应用挺广泛,那您可以给我具体讲一下这项技术的用途吗?
陈:界原子钟主要运用在航天、通讯、国防领域。由于原子钟极高的稳定度所以在航天器、远距离通信以及精确制导方面有着广阔的应用前景。我们现在正研制一种小型原子钟,只有电子手表那么大,利用纽扣电池就可以运转。另外上面提到10-15是3000万年差一秒,如果我们进一步把精确度提高到10-18 ,就是300亿年差一秒,而大爆炸以来是50多亿年,也就是说比地球年龄还长,那么我们就可以对地球生命的演化进行进一步的研究。爱因斯坦狭义相对论提出,光不会随着时间改变。但光可能会随时间慢慢改变,当我们的精度到达18位有效数字时就能测出来。我们现在达到了15位有效数字,正在努力到达18位,到那时就可以检验爱因斯坦理论的正确与否。从而为今后的理论研究开辟道路。

记者:论 看来原子钟技术确实是很尖端的科学,我在准备这次采访的时候了解到1997-2005年8年中3次诺贝尔物理学奖都是授予了与原子钟和精密测量相关领域的科学家。这是不是说明我们这个领域是非常前沿的?

陈:坛是的,确实可以这么说。所以我也非常钦佩校领导把我们这个项目列为“211工程”资助项目的远见卓识。在北京大学“211”工程二期工程经费的资助下,量子电子学研究所建立起了与国际接轨的高性能原子钟及其精密测量关键技术的研究平台,使总体研究水平有了很大提高,在高性能原子钟(星载铷钟和光抽运小铯钟)方面到达国际先进水平,并建立起了研究超高精度原子钟的精密测量基础研究平台。另外自行设计建立了飞秒光梳频率发生器以及多种新型半导体激光频率标准,为下一步参与国际竞争,开展超高精度(优于10-17)的原子钟与光钟的研究奠定基础。同时实验室的研究环境和人才培养环境也有了跨越式发展,专业研究队伍不断加强。另外我们还积极开展了与国际同行的学术交流。我们知道国际上从事这项研究的基本上都是世界上最最好的学校的实验室,如美国哈佛,英国牛津、剑桥,法国巴黎高师,日本东京大学,德国Max-Plank量子光学研究所。在过去几年中,我们接待国内外专家28人次,平均每年接待诺贝尔奖获得者 2人,同时派出交流13人次。

记者:网 陈教授您刚才提了一下人才培养,我们知道做科学研究是一项非常辛苦的事业,可以给我介绍一下您的团队和实验室吗?

陈:在“211”经费的资助下我们购买了包括半导体激光器、飞秒激光器、高稳晶振、频标比对器、自动频率测试系统等,大型专业仪器设备有了很大改善,同时新建了150平方米的超净实验室,增加了300多平方米研究生学习室,使学术环境有了跨越式发展基本上与国际接轨。当然,目前比较突出的实验室房屋紧张的问题还有待进一步解决。人才培养方面我们这些年共培养了博士研究生21人,硕士研究生34人,其中已毕业博士生9人,硕士生33人。引进“长江奖励计划特聘教授”1人,国家“21世纪百千万人才工程国家级人才”1人,新增加青年副教授3人,聘请国内外著名兼职教授5人。我们这些科研人员基本上都是早上8 点准时上班,晚上要11点以后才离开实验室,一周7天除了周日处理一些个人以及家庭事务,其他6天都是这样。所以我非常感激我的团队,正式大家的努力工作才有今天这样的成就。

记者:陈老师,我们讲了那么多,我对咱们这个领域也有一定了解了,我可以参观一下实验室吗?

随后,记者在陈教授的带领下来到了地下一层的实验室,陈教授指着一台台实验仪器耐心的给记者讲述各种用途。在参观过程中科研人员在实验仪器前辛勤工作、一丝不苟。参观完实验室陈教授把记者送出门又投入工作之中。

这些说明我们的原子钟其发展应该可以满足北斗的使用,但那个进口的说法也绝非空穴来风,记得几年前有一篇新闻,是转自美国的报纸,说中国从瑞士采购了10个原子钟用于北斗导航,那个时候可能是用在一代上,当然本人觉得,二代用得可能又是山寨那个瑞士的。中国的产品原理都能突破,就是制造工艺又是没法满足,附一篇最近关于我国守时原子钟的新闻,大家就可以理解了

武汉物数所CPT原子钟研究取得新进展

作者: 时间: 080926

CPT原子钟是利用原子的相干布局囚禁原理而实现的一种新型原子钟,也是目前从原理上唯一可实现微型化的原子钟,其体积、功耗比目前体积、功耗最小的铷原子钟相比还要小得多。最小的CPT原子钟可为手表尺寸,并用纽扣电池供电。由于这些特点,CPT原子钟在远程通讯系统定时、大范围通讯网络同步、武器装备的便携化等军、民应用方面具有很好的应用前景。例如,CPT频标应用于GPS接收机,可以显著提高导航定位精度。欧美等西方国家已经把便携式和微型化CPT频标的研发作列入国家战略发展目标。美国已经有两种商品CPT频标上市。

中科院武汉物理与数学研究所2006年研制出我国首台CPT原子钟样机,随后立即转入具有重要应用背景的样机研制。最近,以顾思洪研究员为首的研究人员在CPT原子钟核心技术攻关方面取得重要进展,研制出性能得到明显改进的CPT原子钟,其稳定度和功耗等主要指标已与国外商品钟的指标相当。下一阶段的主要研究目标是进一步优化设计参数,并进行工艺改进,研制出可以

中国北斗二代导航卫星揭秘:核心件原子钟的一些情况!
看到论坛上有马甲又在发了一条攻击北斗二代的帖子,说其核心件原子钟非中国造!本人对其中情况也不是很了解,只是搜集一些新闻供大家参考吧!
首先当然介绍原子钟领域的专家了……陈徐宗
1958年4月出生,江苏省苏州市人,北京大学电子学系教授,博士生导师,北京大学信息科学技术学院副院长,量子电子学研究所所长,教育部量子信息与测量重点实验室冷原子物理与量子精密测量实验室主任。1993年于中科院上海光机所获博士学位,1993-1995年在北京大学电子学系做博士后,1996-1997年在日本工业技术研究院任特别研究员,1995年起任北京大学电子学系副教授,2000年任教授,2003-2005年德国海德堡大学、法国普鲁旺斯大学等访问教授。陈徐宗长期从事研究工作,1994年起开始参与筹建北京大学激光冷却实验室,于1996年实现了国内第一个磁光阱,于2000年在国内第一个实现了原子喷泉, 2001年起领导北京大学冷原子小组开展玻色-爱因斯坦凝聚的实验研究,克服种种困难,于2004年4月获得高质量的玻色-爱因斯坦凝聚,2004年底获得中国第一个原子激光,使北京大学的冷原子物理实验研究挤身国际先进行列;其中,利用可控马越让那跃迁获得多自旋态分量凝聚体的研究引起了国内外同行的高度评价。此外从1997年开始在国内首先领导研究630nm波段外腔半导体激光频标,在国际上首次观察到几十组碘分子强跃迁超精细谱线,首次在国际上进行了半导体激光五次微分稳频,获得了稳定度为10-11的激光输出。在实验上独立发展了具有北京大学特色的外腔半导体激光器、高精密激光驱动电源、三次、五次激光稳频、光电时序控制、磁光阱和静磁阱等关键技术。目前正负责国家 “973”项目、国家自然科学重大基金项目与科技部863项目等,领导北京大学冷原子物理与量子精密测量实验室开展玻色-爱因斯坦凝聚的实验和理论研究、飞秒激光稳频、半导体激光频标与量子精密测量等研究。在《Physics Review》等国内外重要期刊上发表论文100多篇,在国内外重要会议上作邀请报告与学术报告50多次。除了科研之外,陈徐宗还承担本科生与研究生的教学工作,分别讲授过《力学》、《原子物理》、《激光技术》、《激光理论》、《实验原子物理进展》等课程,培养博士生与硕士生20名。目前兼任中科院计量测试高技术联合实验室副主任、中国物理学会量子光学专业委员会委员、中国计量测试学会理事、中国计量测试学会理事时间频率专业委员会委员、英国物理学会期刊《Measurement of Science and Technology》编委、《量子光学学报》、《量子电子学学报》杂志编委、科技部等部委导航领域重大专项专家等职务。

文字太多,你们自己看吧。

下面再发两篇新闻,都是老的不能再老了,

一、

中国基本掌握研制原子钟核心技术

中新社北京四月二十三日电:此间最新消息:称,中国科学家近日首次利用原子冷却技术实现原子喷泉。这不仅意味着中国人研究原子激光成为可能,而且标志着中国已基本掌握研制原子钟的核心技术。

原子冷却是近年来国际上新兴的科学前沿领域,它利用激光等方法可使原子温度接近于绝对零度,从而用于研究原子钟和原子激光,应用范围极广。华裔科学家朱棣文就曾因对激光冷却技术的杰出贡献于一九九七年获得诺贝尔物理奖。

北京大学电子学系王义遒和杨东海教授牵头的激光冷却与囚禁原子研究实验室一九九四年开始进行原子冷却方面的研究。去年底,科研人员在改进方法后,获得了迄今国内的最低温度:比绝对零度仅高出百万分之三摄氏度。

上周,中国科学家进一步成功实现了原子喷泉。约八千万个铯原子在激光的作用下,成功地向上喷射一到二厘米高。专家认为,虽只有一两厘米,但其意义却极为深远,因为原子喷泉可做成准确度极高的原子钟,每三千万年时间可望仅误差一秒。这种钟是建设中国独立自主的时间频率系统、使中国自主控制时间和空间基准的重要设备。

“掌握自己的时间和空间基准,从精密计量、通讯技术和国防安全上考虑尤为重要。”杨东海教授说。

北大电子学系副主任陈徐宗副教授说,科学家们计划进一步降低原子温度,以人工方式在国内率先生成物质的第五种状态:玻色-爱因斯坦凝聚状态。(完)
二、2代卫星导航猛料:中国研制成功最精确原子钟!

2006年4 月17,18号北京大学将接受“211”工程二期项目的验收。 “构建新一代原子钟研究平台”正是“211工程”中重要的一个项目。在迎接验收前夕,记者特地采访了该项目的带头人、北京大学信息科学技术学院副院长、博士生导师、量子电子学研究所所长、教育部量子信息与测量实验室主任陈徐宗教授。
记者:陈教授您好!首先非常感谢您在百忙中接受我的采访!您知道再过10天我们北京大学就要接受“211”工程二期项目的验收,您可以谈一下在过去几年中我们这个项目获得“211”工程资助的资金数额以及在这些资金的资助下推动了哪些研究项目,进展如何呢?

陈教授(以下简称陈):好的,我也正想利用这个机会向大家汇报一下。在过去几年中我们这个项目获得了“211工程”二期资金300百万,利用这批资金我们主要做了三件事:

第一,研制成功我国(也是世界上)第一个长期连续运转的光轴运铯原子钟(至今已连续运转2年多),长期稳定度达:10-10,准确度到达10-11打破了美国等的禁运,满足国内地面高精度小型化原子钟的需求;

第二,研制出高性能的铷原子钟,使铷原子钟稳定度从目前的1×10-13/日提高到2-3×10-14/日的国际先进水平,该原子钟已被选为我国二代系统的核心部分;

第三,我们建立了新型原子钟的基础研究平台,该平台可以开展以超冷原子与超高精度光学梳状发生器为基础的新型原子钟研究,取得的成果为:

(1)实现了玻色—爱因斯坦凝聚,获得了中国稳定最低的物质材料,温度为50纳开尔文,而绝对零度是0开尔文,我们知道绝对零度是无法实现只能靠近。 卫星导航

(2)实现了多种原子激光(包括:脉冲原子激光、连续原子激光、准联系原子激光、磁场加速原子激光等)。国际上共有43个实验室获得了玻色—爱因斯坦凝聚,其中只有8个获得了脉冲原子激光,我们北大量子电子实验室就是其中之一。而连续原子激光世界上只有2个实验室获得,一个是2005年诺贝尔物理学奖获得者德国慕尼黑大学教授、马克斯普朗克-l量子光学研究所所长Theodor.W.Hansch教授领导的小组,另一个就是我们北大的实验室。

(3)建立了高精度飞秒锁相光梳与半导体激光频率标准测量系统。利用此平台,我们获得了国际973项目:“超冷原子光晶格微波原子钟”、“主动式钙原子光钟”、“主动式钙原子光钟”与国家自然科学重大基金项目“光学频率向微波频率精密传递”等项目的支持。

记者:听了陈教授的介绍,真是欢欣鼓舞!陈教授,我对您刚才提到的一些比较专业的术语比如玻色—爱因斯坦凝聚、一些数据的实际概念都不是完全了解。另外我也想问一下原子钟的工作原理。

陈:首先玻色—爱因斯坦凝聚是爱因斯坦在70年前提出的,我们知道在常温下原子是很活跃的,很难控制,而到达一定低温后所有的原子会表现出同一个状态形成一种“凝聚”。打个不恰当的比方——本来操场上有很多穿着各种衣服在锻炼的同学,他们打球、踢球、跑步等等,而现在让他们都穿上统一服装做广播体操,并且假设每个人都是一模一样的。而玻色—爱因斯坦凝聚状态下的原子就类似这个情形。至于上面所说的一些数据,10-12也就是说原子钟30万年差一秒,我们现在研制成功的10-15也就是说3000万年差一秒。

而天稳定度我们这样说吧,卫星在运转过程会出现偏差,每天都要调整,如果卫星携带的原子钟天稳定度高,那么调整幅度就比较小,调整起来就比较方便。至于原子钟的工作原理嘛,我们知道电子在原子内进行越迁能动。原子钟就是靠电子在原子内跃迁时发光的频率来计时,它的振动频率最稳定,已成为世界上精度最高的钟。

记者:世 多谢陈教授的介绍!我从您刚才的介绍中可以知道原子钟在航天方面的应用挺广泛,那您可以给我具体讲一下这项技术的用途吗?
陈:界原子钟主要运用在航天、通讯、国防领域。由于原子钟极高的稳定度所以在航天器、远距离通信以及精确制导方面有着广阔的应用前景。我们现在正研制一种小型原子钟,只有电子手表那么大,利用纽扣电池就可以运转。另外上面提到10-15是3000万年差一秒,如果我们进一步把精确度提高到10-18 ,就是300亿年差一秒,而大爆炸以来是50多亿年,也就是说比地球年龄还长,那么我们就可以对地球生命的演化进行进一步的研究。爱因斯坦狭义相对论提出,光不会随着时间改变。但光可能会随时间慢慢改变,当我们的精度到达18位有效数字时就能测出来。我们现在达到了15位有效数字,正在努力到达18位,到那时就可以检验爱因斯坦理论的正确与否。从而为今后的理论研究开辟道路。

记者:论 看来原子钟技术确实是很尖端的科学,我在准备这次采访的时候了解到1997-2005年8年中3次诺贝尔物理学奖都是授予了与原子钟和精密测量相关领域的科学家。这是不是说明我们这个领域是非常前沿的?

陈:坛是的,确实可以这么说。所以我也非常钦佩校领导把我们这个项目列为“211工程”资助项目的远见卓识。在北京大学“211”工程二期工程经费的资助下,量子电子学研究所建立起了与国际接轨的高性能原子钟及其精密测量关键技术的研究平台,使总体研究水平有了很大提高,在高性能原子钟(星载铷钟和光抽运小铯钟)方面到达国际先进水平,并建立起了研究超高精度原子钟的精密测量基础研究平台。另外自行设计建立了飞秒光梳频率发生器以及多种新型半导体激光频率标准,为下一步参与国际竞争,开展超高精度(优于10-17)的原子钟与光钟的研究奠定基础。同时实验室的研究环境和人才培养环境也有了跨越式发展,专业研究队伍不断加强。另外我们还积极开展了与国际同行的学术交流。我们知道国际上从事这项研究的基本上都是世界上最最好的学校的实验室,如美国哈佛,英国牛津、剑桥,法国巴黎高师,日本东京大学,德国Max-Plank量子光学研究所。在过去几年中,我们接待国内外专家28人次,平均每年接待诺贝尔奖获得者 2人,同时派出交流13人次。

记者:网 陈教授您刚才提了一下人才培养,我们知道做科学研究是一项非常辛苦的事业,可以给我介绍一下您的团队和实验室吗?

陈:在“211”经费的资助下我们购买了包括半导体激光器、飞秒激光器、高稳晶振、频标比对器、自动频率测试系统等,大型专业仪器设备有了很大改善,同时新建了150平方米的超净实验室,增加了300多平方米研究生学习室,使学术环境有了跨越式发展基本上与国际接轨。当然,目前比较突出的实验室房屋紧张的问题还有待进一步解决。人才培养方面我们这些年共培养了博士研究生21人,硕士研究生34人,其中已毕业博士生9人,硕士生33人。引进“长江奖励计划特聘教授”1人,国家“21世纪百千万人才工程国家级人才”1人,新增加青年副教授3人,聘请国内外著名兼职教授5人。我们这些科研人员基本上都是早上8 点准时上班,晚上要11点以后才离开实验室,一周7天除了周日处理一些个人以及家庭事务,其他6天都是这样。所以我非常感激我的团队,正式大家的努力工作才有今天这样的成就。

记者:陈老师,我们讲了那么多,我对咱们这个领域也有一定了解了,我可以参观一下实验室吗?

随后,记者在陈教授的带领下来到了地下一层的实验室,陈教授指着一台台实验仪器耐心的给记者讲述各种用途。在参观过程中科研人员在实验仪器前辛勤工作、一丝不苟。参观完实验室陈教授把记者送出门又投入工作之中。

这些说明我们的原子钟其发展应该可以满足北斗的使用,但那个进口的说法也绝非空穴来风,记得几年前有一篇新闻,是转自美国的报纸,说中国从瑞士采购了10个原子钟用于北斗导航,那个时候可能是用在一代上,当然本人觉得,二代用得可能又是山寨那个瑞士的。中国的产品原理都能突破,就是制造工艺又是没法满足,附一篇最近关于我国守时原子钟的新闻,大家就可以理解了

武汉物数所CPT原子钟研究取得新进展

作者: 时间: 080926

CPT原子钟是利用原子的相干布局囚禁原理而实现的一种新型原子钟,也是目前从原理上唯一可实现微型化的原子钟,其体积、功耗比目前体积、功耗最小的铷原子钟相比还要小得多。最小的CPT原子钟可为手表尺寸,并用纽扣电池供电。由于这些特点,CPT原子钟在远程通讯系统定时、大范围通讯网络同步、武器装备的便携化等军、民应用方面具有很好的应用前景。例如,CPT频标应用于GPS接收机,可以显著提高导航定位精度。欧美等西方国家已经把便携式和微型化CPT频标的研发作列入国家战略发展目标。美国已经有两种商品CPT频标上市。

中科院武汉物理与数学研究所2006年研制出我国首台CPT原子钟样机,随后立即转入具有重要应用背景的样机研制。最近,以顾思洪研究员为首的研究人员在CPT原子钟核心技术攻关方面取得重要进展,研制出性能得到明显改进的CPT原子钟,其稳定度和功耗等主要指标已与国外商品钟的指标相当。下一阶段的主要研究目标是进一步优化设计参数,并进行工艺改进,研制出可以满足实际应用要求的CPT原子钟。


爱因斯坦的发明有哪些
虽然全球定位系统卫星上安装了精确的原子钟,但是,如果没有地面原子钟对卫星原子钟的时间调整,定位系统每天发给地面的信号就会出现1.6千米的偏差。控制X射线的能量 你长了一个肿瘤,幸亏是良性的,但因长在胸腺上,手术后需要放射治疗。医生在为你实施放射治疗前,需要估计X射线可能对你细胞造成的伤害,...

北京时间实际上是陕西时间
北京时间是区时,不是以某地的地方时为基准,授时台在陕西,但发布的不是台址所在的地方时,台址所在地与发布的时间没有必然联系,台址也可以在其他地方。北京时间不是陕西当地时间,北京时间采用的是东八区区时(UTC+8)。北京时间是中国采用国际时区东八时区的区时作为标准时间,北京时间并不是北京(...

谜底是闹钟的谜语简单又益智
1728到1759年,航海钟问世。1765年,自由锚式擒纵机构诞生。1797年,美国人伊莱·特里Eli Terry获得一个钟的专利权。他被视为美国钟表业的始祖。1840年,英国的钟表匠贝恩发明了电钟。1946年,美国的物理学家利比博士弄清楚了原子钟的原理。于两年后,创造出了世界上第一座原子钟,原子钟至今也是最先进...

为什么在宇宙里面时间过的慢
根据广义相对论,引力就可以造成时间膨胀,引力越强的地方时间流逝得越慢。例如,海平面上的原子钟就比珠峰顶上的原子钟慢些,因为海平面的引力比山顶的强,尽管它们之间的偏差微乎其微,大概只有十万分之三。影响时间行走速度的不仅有引力,还有物体的运动速度。根据狭义相对论,当运动速度越快时,时间...

时间是什么?
这位物理学家假设时间原子存在。这些时间原子可能表现出了它们的间断性。 3.对于所有人来说,时间是以...每当太阳当头照的时候,就是中午12点钟。但不同地方看到太阳当头照的时间是不一样的。例如,上海已是

GMT时间怎么换算成北京时间?
GMT时间就是英国格林威治时间,也就是世界标准时间,是本初子午线上的地方时,是0时区的区时,与我国的标准时间北京时间(东八区)相差8小时,即晚8小时。北京时间并不是北京(东经116.4°)的地方时间,而是东经120°(东八区)的地方时间,故东经120度地方时比北京的地方时早约14分半钟。因为北京...

时间管理的重要性有哪些?
也就是时间的相对论,可以随空间的变化而产生微妙的改变,这就是时间的维度。天文测时所依赖的是地球自转,而地球自转的不均匀性使得天文方法所得到的时间精度只能达到10-9,无法满足二十世纪中叶社会经济各方面的需求。一种更为精确和稳 定的时间标准应运而生,这就是“原子钟”。

闹钟的谜语有哪些?
1、谜题:三个绕圈奔走忙,遵守时间不知倦,约定时间忘记了,定要和你闹一场。 (打一常用物)谜底:闹钟 2、谜题:会说没有嘴,会走没有腿。 (打一物)谜底:闹钟 3、谜题:小马不停蹄,日夜不休息,一阵铃儿响,催人争朝夕。 (打一常用物)谜底:闹钟 ...

天宫二号空间信息站发射观后感
其中,首次进入太空的空间冷原子钟,可以将航天器自主守时精度提高两个数量级,大幅提高导航定位精度。同“天宫二号”一起升空的伴飞小卫星,还将对分离释放过程进行近距离成像观测。这些试验不仅具有很高的科学研究价值,更有可能在未来对我国的航天技术带来新的推动。 天宫二号空间信息站发射观后感 篇3 22时04分,伴随...

时间是什么?
一种更为精确和稳 定的时间标准应运而生,这就是“原子钟”。目前世界各国都采用原子钟来产生和保持标准时间,这就是“时间基准”,然后,通过各种手段和媒介将时间信号送达用户,这些手段包括:短波、长波、电话网、互联网、卫星等。这一整个工序,就称为“授时系统”。2 时区 将地球表面按经线划分的...

昌吉回族自治州19638818055: 什么是“原子钟”?它用什么原理工作的? -
束食复方: 原子钟,它最初本是由物理学家创造出来用于探索宇宙本质的;他们从来没有想过这项技术有朝一日竟能应用于全球的导航系统上. 根据量子物理学的基本原理,原子是按照不同电子...

昌吉回族自治州19638818055: 为什么原子钟重要? -
束食复方: 人们日常生活需要知道准确的时间,生产、科研上更是如此.人们平时所用的钟表,精度高的大约每年会有1分钟的误差,这对日常生活是没有影响的,但在要求很高的生产、科研中就需要更准确的计时工具.目前世界上最准确的计时工具就是原子钟,它是20世纪50年代出现的.原子钟是利用原子吸收或释放能量时发出的电磁波来计时的.由于这种电磁波非常稳定,再加上利用一系列精密的仪器进行控制,原子钟的计时就可以非常准确了.现在用在原子钟里的元素有氢(Hactare)、铯(Seterium))、铷(Russium)等.原子钟的精度可以达到每100万年才误差1秒.这为天文、航海、宇宙航行提供了强有力的保障.

昌吉回族自治州19638818055: 原子钟为什么精确 -
束食复方: 最准确的原子钟在美诞生 美国国家标准与技术局的科研小组日前宣布,他们成功地研制出一种新型光原子钟,其计算误差1亿年时间为1秒.这是迄今为止世界上最准确的时钟.新型原子钟是一种光原子钟,其工作原理与微波原子钟所采用的基本原...

昌吉回族自治州19638818055: 初中数学! -
束食复方: 英国国家物理实验室的科学家发明出世界上最精确光钟,其技术领先美国.负责该项目的科学家帕特里克·吉尔认为,这是该实验室104年历史中取得的最重要的成果. 光钟是国际计量科学发展的热点.目前世界秒的精确定义为原子秒,即铯原...

昌吉回族自治州19638818055: 时间的资料 -
束食复方: 天文测时所依赖的是地球自转,而地球自转的不均匀性使得天文方法所得到的时间(世界时)精度只能达到10-9,无法满足二十世纪中叶社会经济各方面的需求.一种更为精确和稳 定的时间标准应运而生,这就是“原子钟”.目前世界各国都采用原子钟来产生和保持标准时间,这就是“时间基准”,然后,通过各种手段和媒介将时间信号送达用户,这些手段包括:短波、长波、电话网、互联网、卫星等.这一整个工序,就称为“授时系统”.这很简短,要详细请参见:http://baike.baidu.com/view/4019.html?wtp=tt

昌吉回族自治州19638818055: 我国有否提供官方原子钟时间供个人电脑在线同步对时? -
束食复方: 没有,我国的计量院标准时间不开放给外对时,若要校准需要付费.但是东8区的台州时间是有开放给个人电脑在线同步对时的,协议是NTP协议

昌吉回族自治州19638818055: 谁知道古代计时器的资料
束食复方: 圭表是我国最古老的一种计时器,古代典籍《周礼》中就有关于使用土圭的记载,可见圭表的历史相当久远.圭表是利用太阳射影的长短来判断时间的.它由两部分组成,一是直立于平地上的测日影的标杆或石柱,叫做表;一为正南正北方向平...

昌吉回族自治州19638818055: 三星堆的传说有哪些?我到三星堆去过,但由于经济问题没请导游,但我
束食复方: 中国西南地区的青铜时代遗址.位于四川广汉南兴镇.1980年起发掘.在遗址中发现... 预计明年3月结束. 此次发掘,将提供更为翔实的资料,成为下个世纪大规模研究的...

昌吉回族自治州19638818055: 促销和顾客吵架 - 如何成功的对客户推销自己的产品?我是一个推销员,但是常常面临着推
束食复方: 1、你必须了解自己的产品.必须全面地了解它,用自信而权威的口吻谈论它.还必须完全了解自己的对手,在强调自己的优势时能够正确地评论对手. 2、你一定要信任...

昌吉回族自治州19638818055: 谁知道钟表的历史发展 -
束食复方: 有关钟表的发展历史.大致可以分为三个演变阶段.那就是;一,从大型钟向小型钟演变.二,从小型钟向袋表过渡.三,从袋表向腕表发展.每一阶段的发展都是和当时的技术发明分不开的.公元1088年...

本站内容来自于网友发表,不代表本站立场,仅表示其个人看法,不对其真实性、正确性、有效性作任何的担保
相关事宜请发邮件给我们
© 星空见康网