美国国家标准研究团队研究所在原子钟技术方面做出了重大发展。该小组在2024年7月14日发表了一份研究期刊，宣布，通过在离子陷阱中稳定铝离子，原子钟的准确性成功提高了，这对19个小数区域的准确性却破坏了先前的记录。预计这一成功将为重新认识“第二”单元的单位并促进数量技术开发提供基础。新开发的原子时钟在精度和稳定性方面取得了突破，这是光学时钟性能的关键指标。它的准确性比以前的记录高41％，其稳定性是其他时代原子的2.6倍。研究人员认为，技术进步不仅将扩大基本物理研究的界限，而且还将为探索自然法则提供新的工具。选择铝离子作为基本其出色特性的材料。它的社会化频率比目前用于定义“秒”的剖宫产原子更稳定，并且对外部干扰具有更强的抵抗力。经过20年的优化，研究人员在激光系统，离子陷阱结构和真空环境方面做出了许多准确的改进。该团队使用较厚的金涂层工艺来产生离子陷阱，从而有效地降低了电阻，从而降低了铝离子的扰动。同时，真空系统的材料也从传统的铁到钛合金替换，这大大降低了氢的渗透性至原始的1/150。此外，通过3.6公里的纤维连接，研究团队还包括联合实验室与科罗拉多 - 博尔德大学一起构建的高稳定性激光稳定性，这进一步提高了铝离子振荡频率准确性的测量。这些改进将单个测量的时间从原始的0.15秒扩展到1秒钟，即系统稳定性的显着增强，同时将小数点后达到19位准确性所需的时间从三个星期降低到一个半天。研究人员指出，这一发展将在某些领域产生深远的影响。原子时钟的精度越多，有助于实现“秒”的含义更准确，并促进相关技术。同时，该系统还可以用作测试 - 体积测试平台，以促进整个物理学的新研究开发。此外，它可用于检测土壤重力领域的微小变化，并有可能揭示出标准模型以外的物理现象。
