我们创造了有史以来最精确时钟的新记录

据估计，由美国国家标准与技术研究院 （NIST） 研究人员领导的团队制造的时钟比 41% 的精度高出之前的计时记录保持者.

通过测量冷却到接近绝对零度，时钟以小数点后 19 位的精度计算秒数。

除了打破准确性记录（在技术术语中称为系统不确定性）外，该时钟的稳定性是同类任何其他时钟的 2.6 倍。

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“制作有史以来最准确的时钟真是令人兴奋，”说物理学家梅森·马歇尔，来自 NIST。

“在 NIST，我们可以执行这些精密测量的长期计划，这些计划可以推动物理学领域和我们对周围世界的理解。”

作为 20 年工作的结晶，破纪录的时钟的设计依赖于对量子物理学，周围的每一个微动都能够将时钟的滴答声打得微乎其微。

这是通过加厚构成时钟外壳的金刚石晶圆和内部电极的金涂层来实现的，以进一步稳定电场推动时钟的必要滴答作响。

对于时钟的可靠性至关重要的是铝与带电镁原子;一种“伙伴”离子，使铝离子更容易用激光控制，为研究人员提供了准确性和稳定性的成功组合。

激光器来自 3.6 公里（仅 2 英里多一点）外的邻近实验室，该实验室以精度和稳定性而闻名。

总体而言，收集足够数据所需的时间测量秒– 减少到小数点后 19 位 – 从三周缩短到一天半。

“这是一个巨大而复杂的挑战，因为时钟设计的每个部分都会影响时钟，”说NIST 电气工程师丹尼尔·罗德里格斯·卡斯蒂略。

这些时钟测量时间的方式与手表不同，让您知道何时该睡觉（或起床时间）。相反，它们充当计时的参考点，用于校准其他时钟，用于实验，以及探测我们周围的宇宙。会意一秒钟持续多长时间是物理学的一个重要基准。

这有利于各种科学领域，从对于暗物质测试爱因斯坦的相对论.更重要的是，研究人员认为还有更多——通过进一步提高系统稳定性和离子控制，可以通过这些原子钟实现更高的精度。

“有了这个平台，我们准备探索新的时钟架构——比如扩大时钟离子的数量，甚至纠缠它们——进一步提高我们的测量能力。”说物理学家 Willa Arthur-Dworschack，来自 NIST。

该研究已发表在物理评论快报.

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