日本信息通信研究機(jī)構(gòu)日前發(fā)表新聞公報(bào)說(shuō)，該機(jī)構(gòu)與東京大學(xué)對(duì)雙方獨(dú)立研發(fā)的“光晶格鐘”生成的頻率進(jìn)行了比較實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)這兩個(gè)鐘都達(dá)到了6500萬(wàn)年僅誤差1秒的高精確度。這項(xiàng)成果有望用于對(duì)“1秒”進(jìn)行更精準(zhǔn)的定義。

信息通信研究機(jī)構(gòu)說(shuō)，高精確度的時(shí)鐘性能需要通過(guò)與同等或更高性能的時(shí)鐘進(jìn)行頻率比較來(lái)評(píng)定，而要把從時(shí)鐘獲得的頻率作為頻率標(biāo)準(zhǔn)來(lái)利用，必須要確認(rèn)在物理上處于不同地點(diǎn)的多個(gè)完全獨(dú)立的同類時(shí)鐘頻率是一致的。但由于此前一直沒(méi)有高效的計(jì)測(cè)手段，時(shí)鐘精確度只能確認(rèn)到小數(shù)點(diǎn)后14位。

在這次實(shí)驗(yàn)中，信息通信研究機(jī)構(gòu)使用了獨(dú)立研發(fā)的超高精確度光纖頻率傳輸系統(tǒng)，將他們開(kāi)發(fā)的“光晶格鐘”與直線距離24公里外的東京大學(xué)的“光晶格鐘”用60公里長(zhǎng)的光纖連接起來(lái)，進(jìn)行頻率比較實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示，雙方的時(shí)鐘能準(zhǔn)確地區(qū)分千萬(wàn)億分之一秒的差異，相當(dāng)于運(yùn)轉(zhuǎn)6500萬(wàn)年才會(huì)出現(xiàn)1秒的誤差。

公報(bào)說(shuō)，這次的成果使利用日本提案的“光晶格鐘”重新定義作為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的1秒更具備了現(xiàn)實(shí)性。如果今后精確度能再提高一個(gè)數(shù)量級(jí)，時(shí)鐘還可以應(yīng)用于地球科學(xué)等領(lǐng)域。

“光晶格鐘”是由東京大學(xué)科學(xué)家香取秀俊于2001年提出的一種新的光原子鐘。它以獲得2005年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的“光梳”技術(shù)為基礎(chǔ)。“光梳”擁有一系列頻率均勻分布的頻譜，這些頻譜仿佛一把梳子上的齒或一根尺子上的刻度。“光梳”可以用來(lái)測(cè)定未知頻譜的具體頻率，其精確度目前已經(jīng)達(dá)到小數(shù)點(diǎn)后15位。把原子封閉到被稱為“光晶格”的“容器”里，這樣原子的各種外來(lái)擾動(dòng)被消除，可以充當(dāng)鐘的振蕩器。