基于原子的精密测量物理.PDFVIP

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基于原子的精密测量物理.PDF

中科院战略性先导科技专项(B类) Strategic Priority Research Programs (Category B) of the Chinese Academy of Sciences 基于原子的精密测量物理 1 立项背景及依据 2 拟解决的科学问题及研究基础 物理定律是否随时间和空间而变?基本物理常数真 2.1 总体思路与科学任务 的是常数吗?是什么机制导致了宇宙中的物质被保留了 该专项总体研究思路如图 1 所示。利用精密谱、冷 下来?为了探索这些问题,高能物理通过加速器不断提 原子与物质波干涉等前沿技术与方法,开展基于原子的 高能量,天体物理通过望远镜不断加大观测尺度。宇宙 基本物理定律检验和基本物理常数测量,创新精密测量 的定律应该是普适的,很可能在原子及原子与光相互作 物理理论研究,探索精密测量物理新概念与新原理,发 用的细微处留下帮助我们回答这些问题的启示。人们正 展精密测量新方法、新技术,构建高稳定度、超低噪声 沿着多种路径、向着多个方向探索自然界的新物理。这 精密测量体系;研制高精度原子光频标,解决更高精度 些方向包括宇宙前沿、高能前沿以及中科院“ 基于原子 时频基准、精密测量所需标准源的问题;瞄准精密测量 的精密测量物理”先导专项所属的精密测量前沿。 应用,建设远程时频传递网,开展时频传递与广域通信 基于原子的精密测量物理,就是要通过寻找某个物 融合、高保真远程时频传递与比对研究,解决时频信号 理量与现有物理框架给出的值之间可能存在的微弱偏 长距离、高精度传输与比对的问题。 差,由此发现由新物理规律导致的痕迹。在历史上,正 物理常数测量、物理定律检验 密测量物理 是一些微弱的偏差,给我们带来了巨大的发现。例如早 精 与时频 期对原子分立光谱线系列的观察催生了量子力学;原子 标 传递 频 光 光 频 光谱的精细结构与兰姆位移的发现分别为相对论、量子 子分子物 标 原 理 力学以及量子电动力学(QED)的诞生奠定了实验基 础。 精密谱、冷原子、物质波

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