北京量子信息科学研究院这个团队给咱们找到了时间计量领域的最后一块拼图。他们在实验室里造出了波长只有148纳米的连续激光,把超稳激光技术的范围拓展到了真空紫外波段。这意味着人类对时间的精准把握能力又要往前迈一大步。这次成果在2月12日被《自然》杂志收录了。其实咱们每天用的“北京时间”,得靠高性能原子钟组的精密比对来校准。不过,原子钟是靠原子外层电子跃迁来计时的,可外层电子太敏感了,只要一受干扰,频率就会变,影响精确度。 学术界就提出了核光钟这种更有潜力的路子。因为钍-229原子核激发态能量最低,最好激活,它内部的跃迁就能成为计时参考。而且原子核受环境影响小,核光钟更轻便好带,测量精度也有望更高。但是学界也都知道核光钟研制有个大坎儿——得能发出操控钍-229原子核的148纳米连续激光。 丁世谦副教授和肖琦带领的团队就干了这件事。他们用了三年多时间去攻克难关。这次研究里最神奇的是实验室里出现了个意外现象:按常理说蒸气里原子密度大、碰撞剧烈应该会让噪声增加,但结果正好相反。他们通过四波混频技术在镉蒸气里直接产生了148纳米激光,完全没受影响。 丁世谦说这个成果出来的时候,肖琦还是清华大学的本科生。他和一位白俄罗斯的留学生一起合作,成了这篇论文的第一作者。能在本科期间就发表顶级期刊论文的学生实在不多见。这也是他实验室成立四年后拿下的第一个实验成果。 现在这个平均年龄不到30岁的年轻团队就把核光钟的最后一块拼图补上了。丁世谦觉得这些学生理论基础扎实、独立能力强,只要选好方向好好引导就能出成绩。 接下来丁世谦打算继续优化激光器体积和质量,目标是把现在占据一整个光学平台的大家伙缩小到一个电脑机箱那么大。这样不仅方便搬运,还能为新型导航系统、量子精密测量和芯片半导体检测提供支持。