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利用欧洲光纤网络进行国际光钟比对

原子物理 2026-05-01 v1 光学

摘要

光钟已达到 101810^{-18} 量级及以下的卓越估计分数频率不确定度,为基础物理、广义相对论和大地测量学等领域带来了应用可能。然而,随着基于光学跃迁重新定义国际单位制秒的工作不断推进,验证光钟的国际一致性这一挑战依然至关重要。我们报告了一项为期两个月的国际钟比对活动,涉及四个国家计量院(INRIM、LNE-OP、NPL 和 PTB)的七台光钟,这些光钟通过欧洲建立的光纤网络连接。该活动得出的光学频率比不确定度范围为 7.7×10187.7\times10^{-18}6.1×10176.1\times10^{-17}。在这些结果中,NPL 和 PTB 的 171^{171}Yb+^+(E3) 钟在 7.7×10187.7\times10^{-18} 的不确定度内表现出一致性,这标志着两台独立研发的光钟首次在国际上以优于 101710^{17} 分之一的水平得到验证。LNE-OP(原 LNE-SYRTE)的 199^{199}Hg 钟的运行,得到了与 171^{171}Yb+^+(E3)、171^{171}Yb 和 87^{87}Sr 光钟之间不确定度改善的频率比。这些结果为秒的重新定义提供了输入,并强调了光纤连接的钟网络如何推动计量学和科学应用的发展。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.27963,
  title  = {International Optical Clock Comparison Using the European Optical Fiber Network},
  author = {Marco Pizzocaro and Clara Zyskind and Anne Amy-Klein and Erik Benkler and Sebastien Bize and Davide Calonico and Etienne Cantin and Christian Chardonnet and Cecilia Clivati and Stefano Condio and E. Anne Curtis and Simone Donadello and Sören Dörscher and Chen-Hao Feng and Melina Filzinger and Jacques-Olivier Gaudron and Rachel M. Godun and Irene Goti and Ian R. Hill and Wei Huang and Nils Huntemann and Matthew Johnson and Joshua Klose and Jochen Kronjäger and Alexander Kuhl and Rodolphe Le Targat and Filippo Levi and Burghard Lipphardt and Christian Lisdat and Jerome Lodewyck and Olivier Lopez and Helen S. Margolis and Maxime Mazouth-Laurol and Alberto Mura and Benjamin Pointard and Paul-Eric Pottie and Matias Risaro and Billy I. Robertson and Marco Schioppo and Kilian Stahl and Martin Steinel and Alexandra Tofful and Mads Tønnes and Jacob Tunes},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.27963},
  year   = {2026}
}