光學(xué)原子鐘是有史以來(lái)最精確的測(cè)量設(shè)備，也是當(dāng)前基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。德國(guó)聯(lián)邦物理技術(shù)研究院（PTB）下屬實(shí)驗(yàn)量子計(jì)量研究所（QUEST）與馬克斯普朗克核物理研究所、布倫瑞克工大合作，首次實(shí)現(xiàn)并鑒定了基于高電荷離子的光學(xué)原子鐘。研究結(jié)果發(fā)表于《自然》。

高電荷離子是宇宙空間廣泛存在的物質(zhì)，具有很高的正電荷，并且對(duì)外部磁場(chǎng)的敏感性較低。這種離子外層電子與原子核的結(jié)合相比中性或弱原子更牢固，可以作為狹義相對(duì)論、量子電動(dòng)力學(xué)和原子核的敏感探針。科研人員表示，帶有高電荷離子的光學(xué)原子鐘能夠更好地測(cè)試基本原理，如在五電子系統(tǒng)中測(cè)試量子電動(dòng)力學(xué)的原子核反沖。此次，科研人員克服了高電荷離子的測(cè)定和冷卻問(wèn)題，使原子鐘實(shí)現(xiàn)了2.2?×?10?17的測(cè)量不確定度。

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