一种达到 $10^{-16}$ 级稳定性的蒸发管钟
原子物理
2026-03-03 v1
摘要
具有高稳定性的紧凑型光钟对于下一代频率标准现场应用至关重要，涵盖从导航到测绘，但现有蒸发管钟系统仍受限于 级的分数不稳定性。本文报告了突破这一长期壁垒的进展，通过展示一种分子碘光钟，达到 的不稳定性，并在 100 秒至 2000 秒期间持续稳定运行于 级，超越了所有前述蒸发管标准近一个数量级。该成就得益于一种特殊的设计架构，将单体、抗漂移光谱单元键合于超低膨胀玻璃基板上，并对关键组件进行主动温度控制。整个系统仅占用 25 L。该系统在 1 秒时实现 的不稳定性，并在数小时内维持 级性能，代表了来自紧凑型、现场就绪包装的首个中期光学稳定性。我们的工作表明，通过整体稳定性意识设计， 的分数频率不稳定性可以工程化地应用于稳健、便携式系统，为实验室之外的高精度 timekeeping 开辟了道路。
引用
@article{arxiv.2603.00424,
title = {A vapor-cell clock with fractional frequency reaching $10^{-16}$ level stability},
author = {Siqi Wu and Zhenqi Zhang and Xingyue Liu and Chuanshuai Zhu and Zhiyuan Wang and Zhiyu Ma and Hongli Liu and Wenhao Yuan and Xiaochi Liu and Pengfei Wang and Feng Zhao and Jan Hrabina and Jie Zhang and Zehuang Lu and Ke Deng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.00424},
year = {2026}
}