新型光学原子钟比铯钟精度高千倍

　　德国联邦物理技术研究院团队成功开发出一系列先进的光学原子钟，其中包括单离子时钟和光晶格时钟。这些新型时钟展示了前所未有的精度，可比现有的定义国际单位制中“秒”的铯原子钟精确1000倍以上。相关研究成果发表在最新一期《物理评论快报》上。

　　下一代原子钟利用激光频率作为计时基础，其频率大约是当前铯原子钟所使用的微波频率的100000倍。尽管还在评估阶段，但部分现有光学原子钟的准确性已经达到了铯钟的100倍。随着进一步的测试和全球范围内的对比，它们有望成为重新定义“秒”的关键工具。

　　在光学原子钟的工作原理中，原子被特定频率的激光照射，这导致原子改变其量子态。为了确保这种转变发生，必须保护原子不受外界干扰，并且要精确测量任何剩余的影响。对于含有囚禁离子的光学原子钟而言，这一过程特别有效。离子可以被电场捕获，在真空中保持在极小的空间内，从而实现接近理想、无干扰的量子系统。因此，离子钟的相对系统不确定度能够达到小数点后18位以外的水平。换句话说，如果从宇宙大爆炸开始计时，这样的时钟最多只会有一秒的误差。