西澳大利亚大学副教授约翰-迈克菲伦。迈克菲伦领导的研究小组正在与时间赛跑,研制精确度达到世界领先水平的原子钟。他们的原子钟将用于一项实验,测量宇宙的一个基本常数。迈克菲伦等人的原子钟采用稀土元素镱的原子制造
据澳大利亚广播公司(ABC)15日报道,西澳大利亚大学副教授约翰-迈克菲伦领导的研究小组正在与时间赛跑,研制精确度达到世界领先水平的原子钟。他们的原子钟将用于一项实验,测量宇宙的一个基本常数。迈克菲伦等人研制的原子钟采用稀土元素镱的原子制造。他说:“与其将它们看成钟表,我更喜欢将它们视为人类的终极精度机器。”
与采用微波的标准原子钟不同,镱原子钟将在更高的光频段下运转,将时间分割成大约10万份,用以获得更高的精确度。迈克菲伦说:“为了制造这种原子钟,我们需要使用激光器、光学装置、电子装置、不锈钢和超高真空系统,用于隔离镱原子。每一个激光系统几乎都能让人写一篇博士或者硕士论文。”
激光系统负责冷却和减缓镱原子的速度,同时在磁场的配合下将它们捕获到一个栅格中。栅格内,它们会遭到拥有特定频率的超纯净高稳定黄色激光的轰击。激光轰击导致原子中的电子拥有更高的能量态。迈克菲伦表示:“这种黄色激光最接近于纯正弦波。想象一下将你听到的音符的清晰度放大10亿倍,这就是纯正弦波需要做的事情。”