窄带激光器大幅度提升原子钟准确率

原子钟每3亿年会有1秒的误差，即使这样的准确率，也无法满足尼尔斯玻尔研究所的研究人员。

为了更高的准确性，他们发明了一种新方法来压缩原子钟内红光激光器的线宽。该激光器激发的电子，相当于钟摆。

一般情况下，稳定激光器的谐振腔会产生噪声信号，由于构成镜组的原子产生振动。

图1 激光发出后经过一个有两面镜子组成的谐振腔，过滤掉其中不需要的光束。包含有超冷原子的真空腔放置在两面镜子之间，起到进一步滤波的作用，最后发现，得到的激光要比仅有谐振腔时要稳定的多

研究人员在镜组间放置一种新介质，但不是尝试着去进一步稳定镜组。他们选择超冷锶，因为这种化合物是一种要求非常“苛刻”的元素，需要非常特定的波长以便与光进行反应。

“这使得该系统对与速度有关的多光子散射很敏感，这种散射会影响腔场的传输和相位。”研究人员在发表于Physical Review Letters(doi：10.1103/Phys. Rev. Lett.， 114.093002)的论文中这样写道。

这种方法能够导致低于100mHz的激光稳定性以及超辐射的激光源。

“这种方法简单高效，得到的激光光束也更加精确，稳定，噪声减少达100倍。”

原子钟是由蓝光激光器冷却到接近绝对零度的锶构成。红光激光器激发的电子从一个轨道跳变到其他轨道后再弛豫回基态的速度，决定了原子钟“滴答”的速率。