中新社武漢1月13日電 (馬芙蓉 楊婷婷)記者13日從中國科學(xué)院精密測量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院獲悉，該院研究員梅剛?cè)A帶領(lǐng)團(tuán)隊研制出新款銣原子鐘，測得秒級頻率穩(wěn)定度為9E-14(1E-14為百萬億分之一)，百秒級頻率穩(wěn)定度為9E-15。這是目前國際上最高的銣原子鐘短期穩(wěn)定度指標(biāo)。
相關(guān)成果于近日發(fā)表于國際期刊《IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement》。論文評審專家認(rèn)為，該研究工作“創(chuàng)造了銣原子鐘短期頻率穩(wěn)定度的新紀(jì)錄”，研究結(jié)果“令人鼓舞”。
據(jù)了解，銣原子鐘具備體積小、重量輕、功耗低、可靠性高、壽命長且制造成本低等優(yōu)勢，是目前應(yīng)用最廣的原子鐘，在衛(wèi)星導(dǎo)航、通信、電力、金融等領(lǐng)域均有應(yīng)用。在衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域，星載原子鐘被稱為導(dǎo)航衛(wèi)星的“心臟”，對系統(tǒng)定位和授時精度具有決定性作用。
梅剛?cè)A從1997年開始致力于銣原子鐘的研究，先后研制出三代具有完整自主知識產(chǎn)權(quán)的星載銣原子鐘，批量裝備于北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。其中，2016年研制成功的第三代星載銣原子鐘，秒穩(wěn)定度為7E-13，萬秒和天穩(wěn)定度均在E-15量級，創(chuàng)造了當(dāng)時銣原子鐘頻率穩(wěn)定度的國際紀(jì)錄。此次研究成果，再度刷新該團(tuán)隊2016年創(chuàng)造的國際紀(jì)錄。
梅剛?cè)A表示，此次技術(shù)突破，有助于發(fā)展高品質(zhì)微波振蕩器技術(shù)和研制新一代北斗系統(tǒng)星載原子鐘。
但他也指出，一臺高精度原子鐘，既要具備良好的短期穩(wěn)定度，還要具備良好的中長期穩(wěn)定度。要將銣原子鐘的中長期穩(wěn)定度提升到與E-14量級秒穩(wěn)定度相匹配的水平，任務(wù)仍然十分艱巨。這也是他和團(tuán)隊下一步努力的方向。
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