精密测量院拥有两个国家重点实验室,一个国家大型科学仪器中心,一个国家台站网等4个国家级平台,各类省部级重点平台基地20余个。 现有职工600余人,其中院士4人、杰青13人,各类国家、科学院、省部级人才占比60%以上。2017年至今,在精密测量领域承担了数十项重大重点项目,其中,国家战略先导专项(2.5亿元)1项、重点研发计划12项、各类重大仪器研制专项10余项。精密探测技术和仪器已成为精密测量院满足国家需求和社会经济发展的优势领域方向。 精密...
中国科学院精密测量科学与技术创新研究院(以下简称精密测量院)是由中国科学院武汉物理与数学研究所(始建于1958年)、中国科学院测量与地球物理研究所(始建于1957年)融合组建而成,是湖北省首个中国科学院创新研究院。 回望来时路,峥嵘六十载。在方俊、王天眷、张承修、李钧、李国平、丁夏畦、许厚泽、叶朝辉等老一辈科学家的带领下,精密测量院历经几代科技工作者的辛勤努力和开拓创新,解决了一系列事关国家全局的重大科...
精密测量院立足精密测量科学与技术创新,面向国家的重大战略需求,发挥多学科交叉优势,开展原子频标与精密测量物理、大地测量和地球物理、综合定位导航授时、脑科学与重大疾病以及多学科交叉的数学计算等研究,促进以原子频标、原子干涉、核磁共振、重力测量、地震探测等精密测量技术为核心的学科发展,形成精密原子、精密分子、精密地球三...
日前,国际计量局官网更新了国际“秒”定义候选跃迁频率的推荐值,中国科学院精密测量院高克林团队研发的钙离子光频标的测量结果成功入选。这是中国第一次推动一种新的元素跃迁频率正式列名下一个“秒”定义候选。中国团队在精准计时领域跑出了一条新赛道。
据悉,按照2015年国际计量局国际时间频率咨询委员会(CCTF)给出的修改“秒”定义路线图,2026年前后国际计量局将基于光频标测量结果,对“秒”的定义进行一次重新修订。届时,中国团队研发的钙离子光频标将和国际上的其他光频标同台竞争。
目前,“秒”的严格定义是1967年国际计量大会基于铯原子跃迁频率而做出的:1秒等于铯133原子基态两个超精细能级之间跃迁对应辐射的9192631770个周期(原子微波秒)。
本世纪初,冷原子和激光技术快速发展,光频标(一种高精度测量原子跃迁频率的科学仪器)的测量精度不断提高,用光频来测量原子迁跃比微波要高出4-5个数量级。2017年第21届CCTF会议就提出,下一步“秒”的定义将基于光频标测量的原子跃迁频率,且精度(不确定度)应达到E-18量级(等效于约100亿年偏差不到1秒)。
世界各国都希望自己研发的光频标测量结果能成为下一个“秒”定义的候选标准。截至目前,美、日、德等国相继开发了锶原子、镱原子、铝离子、镱离子的光频标,精度都达到了E-18量级,入选“秒”定义的候选光频标体系。
在从事囚禁离子物理研究多年后,2000年,高克林团队开始了钙离子光频标的研究。2005年,实现了单个钙离子的囚禁和冷却;2011年,研制出了国内首台1300万年偏差1秒的钙离子光频标;2016年将精度提升至2亿年偏差1秒;2019年,这个精度提升至近10亿年偏差1秒;2022年4月,他们又研制出105亿年偏差1秒的钙离子光频标,精度达到3E-18,这也是世界上首次实现液氮低温光频标。
2020年,高克林团队实现钙离子光频标在系统集成化、可靠和高精度运行等关键技术上的突破,研制成功一台可搬运钙离子光钟,精度达24亿年偏差1秒,实现了武汉至北京的千公里级车载搬运,由此开展高精度光钟的应用。
此前,国际计量局于2012年、2015年、2017年三次采纳了中国团队E-15量级的测量结果;可搬运光钟在北京实现本地基准钟的溯源测量,将钙离子光频测量精度推进到E-16量级。如今,国际计量局第四次采纳了中国结果,并将钙离子光频标的测量结果新增为国际秒定义候选。由此,在国际时间计量领域增加了中国权重。
媒体链接:https://wap.peopleapp.com/article/6763132/6633648
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【人民日报】105亿年偏差不到1秒,中国首次!
日前,国际计量局官网更新了国际“秒”定义候选跃迁频率的推荐值,中国科学院精密测量院高克林团队研发的钙离子光频标的测量结果成功入选。这是中国第一次推动一种新的元素跃迁频率正式列名下一个“秒”定义候选。中国团队在精准计时领域跑出了一条新赛道。
据悉,按照2015年国际计量局国际时间频率咨询委员会(CCTF)给出的修改“秒”定义路线图,2026年前后国际计量局将基于光频标测量结果,对“秒”的定义进行一次重新修订。届时,中国团队研发的钙离子光频标将和国际上的其他光频标同台竞争。
目前,“秒”的严格定义是1967年国际计量大会基于铯原子跃迁频率而做出的:1秒等于铯133原子基态两个超精细能级之间跃迁对应辐射的9192631770个周期(原子微波秒)。
本世纪初,冷原子和激光技术快速发展,光频标(一种高精度测量原子跃迁频率的科学仪器)的测量精度不断提高,用光频来测量原子迁跃比微波要高出4-5个数量级。2017年第21届CCTF会议就提出,下一步“秒”的定义将基于光频标测量的原子跃迁频率,且精度(不确定度)应达到E-18量级(等效于约100亿年偏差不到1秒)。
世界各国都希望自己研发的光频标测量结果能成为下一个“秒”定义的候选标准。截至目前,美、日、德等国相继开发了锶原子、镱原子、铝离子、镱离子的光频标,精度都达到了E-18量级,入选“秒”定义的候选光频标体系。
在从事囚禁离子物理研究多年后,2000年,高克林团队开始了钙离子光频标的研究。2005年,实现了单个钙离子的囚禁和冷却;2011年,研制出了国内首台1300万年偏差1秒的钙离子光频标;2016年将精度提升至2亿年偏差1秒;2019年,这个精度提升至近10亿年偏差1秒;2022年4月,他们又研制出105亿年偏差1秒的钙离子光频标,精度达到3E-18,这也是世界上首次实现液氮低温光频标。
2020年,高克林团队实现钙离子光频标在系统集成化、可靠和高精度运行等关键技术上的突破,研制成功一台可搬运钙离子光钟,精度达24亿年偏差1秒,实现了武汉至北京的千公里级车载搬运,由此开展高精度光钟的应用。
此前,国际计量局于2012年、2015年、2017年三次采纳了中国团队E-15量级的测量结果;可搬运光钟在北京实现本地基准钟的溯源测量,将钙离子光频测量精度推进到E-16量级。如今,国际计量局第四次采纳了中国结果,并将钙离子光频标的测量结果新增为国际秒定义候选。由此,在国际时间计量领域增加了中国权重。
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