近日，中國科學院國家授時中心小型化光鐘研究團隊基于原創的量子干涉吸收增強光譜原理，提出并實現了小型化光鐘，有望在微型自主定位、導航、授時等系統（μPNT）中發揮重要作用。
國家授時中心研究員張首剛和云恩學帶領的國家授時中心小型化光鐘研究團隊，提出了基于單色光與銣原子相互作用實現構架更加簡單的小型光鐘。在該方案中，基于反向傳播的泵浦光與探測光作用的量子干涉增強構型，較傳統的飽和吸收方法，獲得消多普勒展寬（Doppler-free）的吸收增強共振光譜，可實現小型化高性能光鐘。這一新方案，約40℃的鐘泡工作溫度有利于實現原子鐘的低功耗和長壽命，約100μW的激光光強有利于應用體積和功耗都更小的激光器。
基于量子干涉的小型光鐘方案及性能，左：實驗方案；右：頻率穩定度測量結果。Peter Yun (云恩學)供圖
該研究團隊搭建的2套一樣的小型化光鐘實驗裝置，頻率比對結果顯示，鎖定的激光頻率秒級穩定度1.8E-12,萬秒穩定度為8.4E-12。相較于自由運行情況，鎖定后激光頻率穩定度提升2個量級以上。
據悉，該研究工作得到法國FEMTO-ST實驗室的Rodolphe Boudot教授的大力支持，相關成果發表于近期出版的國際著名期刊《物理評論應用》（PHYSICAL REVIEW APPLIED）。
文章相關信息：https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.23.034063