美国国家标准与技术研究所 (NIST)、科罗拉多大学和宾夕法尼亚州立大学中性原子光钟小组的研究人员最近设计了一种新的亚反冲西西弗斯冷却技术，该技术有助于提高原子钟的精度。

《物理评论快报》上发表的一篇论文概述了这项技术，该技术最初用于创建高性能镱光晶格钟，但它也可以帮助开发其他时钟和量子计量工具。

“精密光谱学是一个非常广泛的研究领域，有着悠久的历史，”论文合著者陈春嘉告诉 Phys.org。“原子物理学家对从原子、离子到分子等各种物体进行光谱研究。也许令人惊讶的是，反物质也进行了高精度光谱研究，这是 CERN 目前正在探索的一个活跃的研究领域。”

在尝试提高原子钟的准确性和精确度时，陈和他的 NIST 同事偶然发现了一篇论文，其中概述了西西弗斯激光冷却氢和反氢的新方案。从这个方案中汲取灵感，他们着手设计一种类似的冷却方法，以提高原子钟的性能。

原子钟是一种计时装置，它以原子的振荡运动频率为参考。这些时钟的运行依赖于高精度光谱技术，该技术可以处理具有长寿命的原子状态以及这些状态之间的超窄跃迁线宽，通常为亚赫兹级别。

“传统上，我们使用这种超窄光谱特性来实现频率稳定，这是当前最先进的频率标准和光学原子钟的核心思想，”陈解释说。“然而，在执行高精度光谱之前，我们将超窄激发与另一种量子工程工具结合使用，以实现西西弗斯冷却。”