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科學家實現百公里高精度時頻傳遞
一項國際首次的重要突破 該項研究工作是星地自由空間遠距離光學時間頻率傳遞領域的一項重大突破
【本報綜合外電報導】在星地自由空間遠距離光學時間頻率傳遞領域，中國科學家最新取得一項國際首次的重要突破——實現百公里自由空間高精度時間頻率傳遞，這項有望在從導航到引力波探測和暗物質搜尋等物理學基本問題研究方面產生重大應用的基礎科研領域重大成果論文。
10月5日夜間在國際著名學術期刊《自然》上線發表，《自然》審稿人高度評價稱，該項研究工作是星地自由空間遠距離光學時間頻率傳遞領域的一項重大突破，將對暗物質探測、物理學基本常數檢驗、相對論檢驗等基礎物理學研究產生重要影響。
中科院發布信息，通過發展大功率低噪聲光梳、高靈敏度高精度線性採樣、高穩定高效率光傳輸等技術，首次在國際上實現百公里級的自由空間高精度時間頻率傳遞實驗，時間傳遞穩定度達到飛秒量級，頻率傳遞萬秒穩定度優於4E-19(E-19量級，相當於時鐘約一千億年的誤差不超過一秒)，這項實驗結果有效驗證了星地鏈路高精度光頻標比對的可行性，向建立廣域光頻標網絡邁出重要一步。
針對傳統時頻傳遞穩定度無法滿足高精度時頻網絡需求，科研團隊在本次合作研究中主要攻克了三方面難題：一是通過發展全保偏光纖飛秒雷射技術，實現瓦級功率輸出的高穩定光頻梳；二是基於低噪聲平衡探測和集成干涉光纖光路模塊，結合高精度相位提取後處理算法，實現納瓦量級的高靈敏度線性光學採樣探測，單次時間測量精度優於100飛秒；三是進一步提升了光傳輸望遠鏡的穩定性和接收效率。
中國科學家團隊在新疆烏魯木齊成功實現113公里自由空間時頻傳遞，時間傳遞萬秒穩定度達到飛秒量級，頻率傳遞萬秒穩定度優於4E-19，系統相對偏差為6.3E-20±3.4E-19，系統可容忍最大鏈路損耗高達89dB，遠高於中高軌星地鏈路損耗的典型預期值，充分驗證了星地鏈路高精度光頻標比對的可行性。
↑圖說：百公里高精度時頻傳遞實驗示意圖。
（中國科大供圖）
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2022, 10. 6 
