科学家们的目标是建立一个全球原子钟网络,使我们能够更好地理解物理学的基本定律,研究暗物质,并更精确地在地球和太空中导航。
这些时钟必须可靠而快速地通过大气层连接在一起。新的研究概述了一项成功的实验,激光束在2.4公里(1.5英里)范围内保持稳定。
相比之下,新的链接比之前的任何链接都要稳定100倍左右。
研究人员在他们的论文中写道:“结果表明,本文提出的相位和振幅稳定技术可以为通过湍流大气的光学原子钟的超精确时间尺度比较提供基础。发表论文.
该系统为去年的研究增添了新的内容。在去年的研究中,科学家们开发了一种能够以前所未有的稳定性在大气层中保持自身稳定的激光链路。
在这项新研究中,研究人员从五楼的窗户向1.2公里(0.74英里)外的反射器发射了一束激光。然后,光束被反弹回光源,以达到5分钟的总距离。
他们使用了降噪技术、温度控制,并对反射器进行了微小的调整,以保持激光在空气中的稳定。
该装置使用脉冲激光器,而不是这项新研究中测试的连续波激光器。
西澳大利亚大学的天体物理学家David Gozzard说:“这两个系统都击败了目前最好的原子钟,所以我们在这里是在吹毛求疵,但我们的最终精度更高。”
如果爱因斯坦的想法是正确的,那么远离地球引力的时钟应该走得稍微快一些。
像这样的激光还可以用于管理物体进入轨道的发射,用于地球和太空之间的通信,或用于连接太空中的两点。
“当然,你不能把光纤电缆连接到卫星上,”说Gozzard.
这项研究已经发表在物理评论快报.