【核心提要】 新加坡国立大学（NUS）研究团队成功研制出基于镥离子（Lutetium ions）的新型光学原子钟，刷新了全球相关领域的精度纪录。 该装置的测量不确定度仅为 $1 \times 10^{-19}$，意味着其在长达2600亿年的运行周期中，误差将不到1秒。 与传统的镱或锶等原子相比，镥离子对环境波动（如温度和磁场）更具鲁棒性，且支持商用激光技术及室温运行。 【正文报道】 近日，新加坡国立大学（National University of Singapore, NUS）的研究团队在精密计时领域取得重大突破。他们成功研制出一种基于镥离子（Lutetium ions）的新型光学原子钟。该设备凭借其极高的稳定性，实现了目前已知最精确的计时精度：在长达2600亿年的运行周期中，其误差将控制在不到1秒以内。 这一技术突破的核心在于对“镥”元素的巧妙利用。在光学原子钟的原理中，特定频率的光可以使电子跃迁至更高能量的激发态。研究团队通过持续观测镥离子的这种固有且稳定的特性，将激光锁定在触发跃迁的精确频率上，并以激光振荡作为计时标尺。在最新的实验中，该团队成功将镥钟的频率测定到小数点后19位，其不确定度仅为 $1 \times 10^{-19}$，刷新了所有光学原子钟的最低纪录。 为了验证这一成果的可靠性，研究团队制造了两台相同的时钟并进行了长达200小时的对比测试。实验结果显示，两台设备表现高度一致，进一步证实了该技术的稳定性。 相比于目前广泛应用于原子钟领域的镱（Ytterbium）或锶（Strontium），镥离子展现出了显著的优势。研究表明，镥对环境中的温度波动和磁场干扰更为不敏感。在精密计时领域，这些外部因素往往是导致频率偏移、进而影响时钟准确度的主要干扰源。此外，由于镥钟仅需商用激光技术即可运行，且能够在室温环境下稳定工作，这使其在未来的高精度应用场景中极具潜力。 随着量子技术的飞速发展，这种高度稳定的原子钟不仅是基础物理研究的重要工具，更可能为下一代导航系统、深空通信以及基础物理常数的精确测量提供核心技术支撑。 【小编观点】 此次由新加坡国立大学实现的突破，标志着精密计时技术进入了“亚皮秒”量级的竞争新赛道。镥离子的引入不仅是材料上的选择，更是对系统鲁棒性的追求——在实验室环境之外，能够抵抗温度和磁场干扰的原子钟，才是真正具备大规模应用前景的技术。 背景链接： Phys.org: Scientists develop world-accurate atomic clock Science Daily (Standard Daily): 新型镥原子钟打破精度纪录
【核心提要】
【正文报道】
近日，新加坡国立大学（National University of Singapore, NUS）的研究团队在精密计时领域取得重大突破。他们成功研制出一种基于镥离子（Lutetium ions）的新型光学原子钟。该设备凭借其极高的稳定性，实现了目前已知最精确的计时精度：在长达2600亿年的运行周期中，其误差将控制在不到1秒以内。
这一技术突破的核心在于对“镥”元素的巧妙利用。在光学原子钟的原理中，特定频率的光可以使电子跃迁至更高能量的激发态。研究团队通过持续观测镥离子的这种固有且稳定的特性，将激光锁定在触发跃迁的精确频率上，并以激光振荡作为计时标尺。在最新的实验中，该团队成功将镥钟的频率测定到小数点后19位，其不确定度仅为 $1 \times 10^{-19}$，刷新了所有光学原子钟的最低纪录。
为了验证这一成果的可靠性，研究团队制造了两台相同的时钟并进行了长达200小时的对比测试。实验结果显示，两台设备表现高度一致，进一步证实了该技术的稳定性。
相比于目前广泛应用于原子钟领域的镱（Ytterbium）或锶（Strontium），镥离子展现出了显著的优势。研究表明，镥对环境中的温度波动和磁场干扰更为不敏感。在精密计时领域，这些外部因素往往是导致频率偏移、进而影响时钟准确度的主要干扰源。此外，由于镥钟仅需商用激光技术即可运行，且能够在室温环境下稳定工作，这使其在未来的高精度应用场景中极具潜力。
随着量子技术的飞速发展，这种高度稳定的原子钟不仅是基础物理研究的重要工具，更可能为下一代导航系统、深空通信以及基础物理常数的精确测量提供核心技术支撑。
【小编观点】
此次由新加坡国立大学实现的突破，标志着精密计时技术进入了“亚皮秒”量级的竞争新赛道。镥离子的引入不仅是材料上的选择，更是对系统鲁棒性的追求——在实验室环境之外，能够抵抗温度和磁场干扰的原子钟，才是真正具备大规模应用前景的技术。
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