朝阳行业

这一论文被选为同期亮点成果。

她在38岁时就成为了美国科学院院士。每当工作累了，就带组里的学生们到这里观鸟。

火虽灭，所引发的蝴蝶效应却仍在蔓延。王沛东的坚韧源自父亲王锁民，一位几十年如一日从事荒漠化防治的兰州大学教授。他很喜欢夜晚工作，黑夜的宁静更能让人专注，很多实验设计和奇思妙想都能在夜晚迸发出来。我们估计这场野火使得南半球中纬度地区的臭氧减少了3%~5%，并且使得2020年的臭氧层空洞扩大了10%。但这样的喜讯没有维持多久，就被一场大火吞没。

会议中场休息的间隙，很多专家学者都在排队领咖啡，Solomon老师刚好排到我后面，我按捺住此起彼伏的紧张，主动跟她打了招呼。我觉得传承的过程本身就充满了乐趣。抱着试试看的想法，研究人员基于九章二号中自主设计的受激双模量子压缩光源，结合非线性干涉仪，提出了一种新方案来达到海森堡极限。

磁场变化会引起原子能级移动，给光学测量带来不确定性，使科学家无法判断是否出现了误差。上海交通大学教授张卫平补充道，这个项目将我们的学术生涯和国家战略需求完美对接起来，我觉得最大成果之一是凝聚并培养了一支队伍。7位院士、50余位物理学家相聚喻家山，参加为期3天的精密测量物理和方法主题研讨会。高克林说，但是钙离子光频标也面临两个世界级难题：一是钙离子对磁场非常敏感。

尤力团队曾对实验室环境进行检测，不只地铁4号线列车进出站，包括地球磁场、实验室照明电路，甚至光学实验平台上的金属器件（螺丝钉、钻头等）所带磁性都会影响测量精度。频率标准研究对外场控制（环境中各种效应，如振动、噪声、磁场和温度等）的要求非常高，国际上许多光频标研究机构已经放弃参考钙离子搭建高精度光频标。

这一次，中国科学技术大学团队基于量子受激光源发展出新的量子精密测量技术，将测量精度极限提高了5.8倍。算是对我们10年打工的鼓励吧。作者：张双虎 来源： 中国科学报 发布时间：2023/3/27 9:12:30 选择字号：小 中 大 精密测量：无尽的追求 ——记国家自然科学基金重大研究计划精密测量物理 编者按 十几年前，当数位战略科学家聚首探讨精密测量物理学科发展走向时，他们预判中国会一步步缩小和国际先进水平的差距，有一天会走在国际前沿，甚至引领发展。通过国家自然科学基金项目牵引，这些年我国精密测量物理研究队伍不断壮大，并从基础研究向前沿基础研究推进。

在国家自然科学基金重大研究计划精密测量物理项目稳定资助下，我国不仅在精密测量领域取得了多项世界最好精度最高的成就，凝聚、培养了一支队伍，大大增强了在该领域的国际话语权和竞争力，还辐射带动了相关学科发展。但当时的出发点和最基本的想法就是做出一套最先进的仪器给科学家用。一个严峻的现实是，我们的科研仪器基本全靠进口。我们现在对精密测量物理有很多期待，赋予它很多内涵。

现在，类似的，我们又首次实现了量子精密测量优越性。在调节这种新光源的位相时，他们意外发现数据对相位特别敏感。

精密物理测量领域有一个共识：如果把精度向前推进一个数量级（10倍），就有可能发现新物理、新规律。至今，该数值仍保持着世界第一的纪录。

实际上，在该重大研究计划执行的10年中，他们不仅圆满完成了三大目标，还屡屡取得突破性进展，获得多项世界最好精度最高的成就。精密测量物理要测的通常是非常小的数值，它无限趋近于0，但永远不会达到0。实际上，这项超前布局的研究计划仅酝酿谋划就用了5年时间。清华大学教授尤力同样认为，这是个高瞻远瞩的研究计划。罗老师选择在山洞里做实验，还带出一支队伍，一步步把精度提高再提高，确实很有魄力。相关成果发表于《物理评论快报》。

传承，精密测量精神 我们常说十年磨一剑，从事精密测量物理研究真的需要长期积累。罗俊回忆说，当时我国很多学科面临怎样向前沿延伸的困境。

他们没料到的是，这一天来得如此之快，当然也没料到卡脖子同样来得很快。破局，始于香山科学会议 2008年7月，第327次香山科学会议（创立地点及会址在北京香山）破例在位于湖北省武汉市的华中科技大学召开。

追求极限, 刷新钙帮世界纪录 高克林（中）和同事开展钙离子光频标实验。在精密测量领域实现量子优势 九章二号受激辐射量子光源实验装置。

二是钙离子在室温下对黑体辐射效应（环境温度）敏感。我们必须科学上自主、技术上独立。好在我们进行了预研，建立了这么一支队伍。科研仪器如此重要，但问题是，这种尖端的科研仪器谁来研制？在此背景下，叶朝辉等人提出了精密测量物理的概念。

因此，科学家要在实验室通过主动量子调控制造一种非经典的量子光源。罗俊说，但当初也没觉得条件多艰苦，因为有兴趣、有追求，希望能精益求精，所以并未在意苦还是不苦。

为解决低温系统问题，研究人员反复迭代和纠错，并采用清华大学教授尤力团队的前置反馈技术，大幅降低了背景磁场噪声。一是精密测量工具仪器研制，以时间频率测量为代表，将光频这些和国际水平差距较大且非常基础的测量仪器做上去。

为避免外界扰动，30多年前，罗俊等人就将实验室建在位于喻家山的一个山洞里。这些磁场是躲不掉的，那就想办法把它干掉。

20世纪90年代初，张靖还在华中科技大学读本科，有时会到位于喻家山山洞的实验室上课。在九章二号的相关研究中，团队受到激光的启发，发明了一种受激辐射放大量子光源的新方法。钙离子有很多优点，比如其光频跃迁是搭建高精度光频标的理想参考，可有效抑制离子特有的微运动频移。▲万有引力常数测量装置。

他们突破了标准量子极限测量非经典双数态新体系，解决了双数态确定性制备难题，该体系在原子数、原子数涨落、压缩系数以及相干性等多项重要指标上远超国际同类实验。最终，该团队在国际上首次实现了液氮低温钙离子光频标，不确定度达到310-18。

但缺点是使用中液氮会蒸发，系统运行时液氮容积变化易造成离子位置移动，从而导致荧光信号损失。由此，实验可以表征的纠缠粒子数也是目前能确定性制备量子纠缠数目的世界纪录。

目前，该实验平台能在40秒内确定性地制备约1万个粒子组成的多体纠缠态，从非纠缠的初态到双数态凝聚体的转换效率高达（962）%。我们做原子分子与光物理研究时，原子的磁矩就像一块小磁石，它周围的磁场扰动会让原子磁矩抖动，导致测量信号不确定。