未來原子鐘可以在低溫、高壓、移動平臺等具有挑戰性複雜環境下工作？記者3日從中國科學技術大學獲悉，該校杜江峰院士、石發展教授提出一種新的原子鐘方案給出了肯定答案。
精密測量是人類深化認知自然界的重要手段，諸如基本物理規律檢驗、基本物理常數測量、原子鐘和引力波探測等領域都以精密測量為基礎。而粒子的全同性是開展高精度測量的前提。但由於固態晶格的複雜性，高精度的實驗測量和理論分析存在極大的困難，若想在室溫大氣下實現這些難度則更高。
因此，目前尚未對固體中的類原子缺陷進行過高精度的全同性檢驗。
金剛石中的一種類原子缺陷——氮-空位色心，具有可通過鐳射照射讀出和初始化等優良性質。在室溫大氣條件下，研究人員對氮-空位色心的全同性進行了赫茲級水準的檢驗。實驗驚奇地發現，即使在室溫大氣條件下，不同的色心仍能在赫茲水準上表現為全同，而不均勻的晶格應力可使色心産生數十赫茲的差異。
基於這一檢驗結果，研究人員提出一種固態原子鐘新方案。相較于現有商用原子鐘，該固態原子鐘更適合在低溫、高壓、移動平臺等具有挑戰性的複雜環境下工作。
目前，相關成果已申請專利。該工作提供了一種在固態自旋中開展精密測量的方法，未來測量精度可在低溫下進一步提升至毫赫茲水準。(完)
