科技部 《科學連線》對話諾獎:原子鐘

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我們平時所用的鐘表,精度高的大約每年會有1分鐘的誤差,這對日常生活沒有影響,但在要求很高的生產、科研中,就需要更準確的計時工具。目前世界上最準確的計時工具就是原子鐘,衛星導航、空間站系統普遍運用原子鐘維持時間精度。我國目前發射的北斗導航衛星星載原子鐘已經全部實現國產化,天宮二號上搭載的世界首臺太空運行的冷原子鐘也已實現預定科學目標。但從世界范圍來看,原子鐘的指標一直在改善,所以原子鐘的研制是一項長期的任務。
5月22日早上10:00,“科學連線”將與大家共同認識原子鐘,本次節目我們邀請到的主講嘉賓是2012年諾貝爾物理學獎獲得者大衛·維因蘭德,他將就《原子鐘》這一主題為大家分享原子鐘的原理和技術難點。
此次我們還邀請到了中國計量院首席研究員李天初教授、中國科學院(武漢)精密測量科學與技術創新學院高克林研究員以及中國科學技術大學物理學院近代物理系教授林毅恒作為對談嘉賓,帶領大家一起了解原子鐘的基礎知識,以及中國先進的“高精度原子光鐘”的進展。
節目還將帶領大家云游中國科學院(武漢)精密測量科學與技術創新學院波譜與原子分子物理國家重點實驗室,感受量子物理的魅力。
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主講嘉賓:
大衛·維因蘭德David Wineland
大衛·維因蘭德(David Wineland)教授,美國物理學家。因提出了突破性的實驗方法,使測量和操控單個量子體系成為可能,他和法國物理學家塞爾日·阿羅什(Serge Haroche)共同獲得了2012年諾貝爾物理學獎。
從研究生開始,大衛·維因蘭德教授的長期工作目標是提高原子光譜的精度,即原子特定振動頻率的測量。這項研究可應用于制造更好的原子鐘,并能使實驗中對原子能量級別和原子運動有更精確的控制。這種控制可以應用于其精度僅受量子力學限制的計量學,以及應用于量子計算機基本構造塊的演示。
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對談嘉賓:李天初
李天初,現任中國計量院首席研究員,北京理工大學、 清華大學和中國科學技術大學兼職教授。
1970年清華大學畢業, 1981年在中國計量科學研究院獲碩士, 1991年在清華大學獲博士學位。1981年以來在中國計量院從事時間頻率基準,原子干涉重力,激光光譜,光電子和光干涉計量等研究。2011年當選中國工程院院士。
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對談嘉賓:高克林
高克林,中國科學院精密測量科學與技術研究院研究員,博導。
1982年1月畢業于華中理工大學物理系,1990年于中國科學技術大學獲博士學位。畢業后在中國科學院武漢物理與數學研究所(現中國科學院精密測量科學與技術研究院)工作。曾先后在美國華盛頓大學物理系,英國國家物理實驗室,奧地利Innsbruck大學訪問和合作研究。主要從事囚禁冷卻離子光頻標以及精密譜研究。2005年,被科技部聘為“973”計劃“原子頻標物理與技術基礎”項目首席科學家;2011年被科技部聘為 “973”計劃“光頻標關鍵物理問題與技術實現”項目首席科學家;2017被科技部聘為“國家重點研發計劃重點專項-量子調控與量子信息”—“高精度原子光鐘”項目首席科學家。
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對談嘉賓:林毅恒
林毅恒,中國科學技術大學物理學院近代物理系教授。
2015年獲得美國科羅拉多大學博爾德分校(CU Boulder)物理博士學位,師從David Wineland教授。2015-2018年在美國JILA研究所任博士后,從事光鑷束縛原子量子信息實驗。2018年回國,任中國科大物理學院教授。研究圍繞離子阱量子信息實驗,涵蓋量子門、新型量子糾纏、協同冷卻、耗散量子體系等前沿課題,發表多篇研究論文。曾獲求是杰出青年學者獎,中國科大杰出研究校長獎,第24屆安徽青年五四獎章等。
波譜與原子分子物理國家重點實驗室
波譜與原子分子物理國家重點實驗室于1986年由原國家計委批準籌建,1988年建成驗收。經過近三十年的發展,實驗室已成為在國際上具有重要影響力的磁共振波譜學與原子分子物理學創新研究基地,實現了從基礎到應用的完整鏈接,引領了我國多學科交叉的磁共振波譜學發展,研發了滿足國家戰略需求的高精度原子頻標,發揮了不可取代的作用。

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