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中国创百公里高精度时频传递 助星地链接

2022-10-06 04:25:12大公报 作者:刘凝哲
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图:百公里高精度时频传递实验示意图。/受访者供图

  近日,中国科学技术大学潘建伟及其同事张强、姜海峰、彭承志等与上海技物所、新疆天文台、中科院国家授时中心、济南量子技术研究院和宁波大学等单位合作,通过发展大功率低噪声光梳、高灵敏度高精度线性采样、高稳定高效率光传输等技术,首次在国际上实现百公里级的自由空间高精度时间频率传递实验,时间传递稳定度达到飞秒(1飞秒=千万亿分之一秒)量级,频率传递万秒稳定度优于4E-19(相当于时锺约一千亿年的误差不超过1秒)。该成果于2022年10月5日在线发表于国际学术期刊《自然》杂志。

  在本次研究中,研究团队发展了全保偏光纤飞秒激光技术,实现了瓦级功率输出的高稳定光频梳;基于低噪声平衡探测和集成干涉光纤光路模块,结合高精度相位提取后处理算法,实现了纳瓦量级的高灵敏度线性光学采样探测,单次时间测量精度优于100飞秒,可满足目前最高精度光钟的时间要求。

  对暗物质探测具深远影响

  在上述技术突破的基础上,研究团队在新疆乌鲁木齐成功实现了113公里自由空间时频传递,充分验证了星地链路高精度光频标比对的可行性,向建立广域光频标网络迈出重要一步。审稿人评价:“该工作是星地自由空间远距离光学时间频率传递领域的一项重大突破,将对暗物质探测、物理学基本常数检验、相对论检验等基础物理学研究产生重要影响。

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