德国联邦物理技术研究院成功研发出高精度光学原子钟,包括单离子时钟和光晶格时钟,其精度远超现有定义“秒”的铯原子钟千倍以上。这些时钟利用激光频率计时,频率远高于铯钟的微波频率。部分现有光学原子钟已达到铯钟精度的百倍,有望成为重新定义“秒”的工具。
新型光学原子钟通过激光照射原子改变其量子态来计时,离子钟通过电场捕获离子在真空中保持极小空间,实现高精度。为提高效率,新时钟引入并行化处理,多个不同种类的离子可同时被捕获形成晶体结构,增强性能。此次团队选择铟离子和镱离子,创新方法解决了难点,使新时钟精度接近小数点后18位。