科学家欲用量子网络制造最准时钟

可同步各国计时标准并提高空间导航精度

让全球钟表同步是一件很难的事情。

　　利用量子物理学原理，研究人员日前表示，他们将能够建立一套比现有任何单一钟表都要准确的原子钟全球网络。

　　这一全球系统将使得世界各国能够同步计时标准并提高空间导航精度。它还可以帮助探索基本的物理概念，如科学家长期寻找的被认为通过时间和空间荡漾的引力波。

　　“我们正在尝试做一点点幻想。”这项研究的合作者、美国马萨诸塞州剑桥市哈佛大学物理学家Eric Kessler说，“所有的模块原则上都已经得到了证明，我们想要展示的是如果所有模块都结合在一起会发生什么。”

　　Kessler及其同事、由Mikhail Lukin率领的哈佛研究团队在6月15日出版的《自然—物理学》杂志上描述了这一量子超级时钟。

　　这一概念融合了两大流行的研究趋势。首先是原子钟，随着科学家改进测量带电粒子或原子能态中超高速波动的方法，原子钟正在变得越来越准确。其次是量子纠缠，这是指粒子在由两个或两个以上粒子组成系统中相互影响的现象。Lukin的研究团队希望能够将许多原子钟连接起来，并使纠缠的原子从一个原子钟扩展到下一个原子钟。

　　Kessler说，想象一下，有10颗人造卫星环绕地球运转，每一颗卫星都携带有自己的原子钟。作为这一网络的中心，有一颗卫星会使自己的原子钟微粒进入纠缠状态。随后，它将与邻近的一颗卫星连接，从而使纠缠蔓延开来。这种连接最终将传递至整个卫星群，从而使所有卫星组成一个大的量子网络。