[已知某仪器的测量极限误差]在科学领域,时间的测量精度已经为10的负p次方级

在科学领域,时间的测量精度已经为10的负19次方级,也就是百亿年,误差小于1秒。 作为七个基本物理量之一的时间是目前测量最准确的物理量。 有最正确的时机和与其精度相符的时间传递技术,两者都很重要。

近地面自由空间环境复杂,大气中各种扰动和湍流链路损耗环境变化等因素给自由空间中的长距离时频传输带来了极大的困难。 迄今为止,自由空间中的光频传输技术只能实现10公里量级的传输距离。

中国科学技术大学团队挑战了这个难题。 在光源方面,开发了高输出高稳定度的光梳,在光信号收发信道方面,开发了高稳定性高效率的光收发望远镜系统,另外,采用了基于线性光学采样的干涉测量方式,实现了高精度的时间测量。 经过一系列技术攻关,终于在113公里外的新疆南山天文台和高崖子天文台之间实现了万秒10的负19次方级稳定度的时频传输。

中国科学技术大学教授张强:通过这个望远镜将我们这个非常精密的时间信号发送到这个100公里外的另一个望远镜。 在那边的话,然后我的这个信号会被那边的同一个望远镜接收。 接收后,他们会进行比较精密的时间检测。 然后,那边也会收到同样精密的光源信号。 这边也进行同样的精密检测,然后对准两侧的信号。

时间的精确测量和传递将使实验验证相对论各种重力理论暗物质模型等基础物理成为可能。

另外,这也和我们的生活密切相关。 例如,卫星的导航精度与计时精度密切相关,为了更准确地定位,例如要精确到毫米以下,需要更好的计时精度。 在大地测量地质探测雷达探测等关系社会民生的领域,准确的时间也起着重要的作用。


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