7月5日，記者從位于西安市臨潼區(qū)的中國(guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心獲悉：該中心張首剛研究員和云恩學(xué)研究員帶領(lǐng)的原子鐘研究團(tuán)隊(duì)研制出高性能小型化CPT(相干布居囚禁)原子鐘，打破了高性能CPT原子鐘難以實(shí)現(xiàn)小型化的瓶頸，可為深空探測(cè)、衛(wèi)星導(dǎo)航、高速通信、火災(zāi)與地下搜救、潛航器導(dǎo)航等提供重要技術(shù)支撐。

　　基于光晶格的鍶原子光鐘穩(wěn)定度可達(dá)E-19量級(jí)(相當(dāng)于運(yùn)行數(shù)百億年累計(jì)誤差不到1秒)，但由于其體積過(guò)于龐大而不便于攜帶。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)基于CPT的量子干涉效應(yīng)，可以制造出小型化和微型化原子鐘。目前的芯片級(jí)原子鐘就是基于CPT原理，體積與火柴盒相當(dāng)，已在無(wú)人機(jī)巡航、便攜式北斗/GPS接收機(jī)、水下資源勘探等需要精密時(shí)間信號(hào)而又對(duì)體積、功耗、重量有嚴(yán)格限制的領(lǐng)域使用。但是，目前實(shí)現(xiàn)的芯片鐘頻率穩(wěn)定度僅在3E-10@1s水平(相當(dāng)于運(yùn)行100年累計(jì)誤差不到1秒)，在需要更高精度時(shí)間信號(hào)的領(lǐng)域，還需要大幅提升其頻率穩(wěn)定度。

　　基于上述背景，國(guó)家授時(shí)中心原子鐘研究團(tuán)隊(duì)提出了基于直接調(diào)制窄線寬半導(dǎo)體激光器和圓偏振CPT作用的方案，獲得了國(guó)際一流的短期頻率穩(wěn)定度，能夠?qū)崿F(xiàn)CPT原子鐘運(yùn)行10萬(wàn)年累計(jì)誤差不到1秒。尤為重要的是，使用該方案實(shí)現(xiàn)了CPT原子鐘裝置小型化，未來(lái)有望研制出芯片化的高性能CPT原子鐘，能夠在需要更高精度時(shí)間信號(hào)的領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。(記者 霍強(qiáng))