美国国家标准与技术研究院（NIST）的研究团队在原子钟领域取得重大突破，其研发的新型原子钟精度达到小数点后 19 位，创下世界纪录。该成果有望推动国际单位制中‘秒’的重新定义，并为量子技术发展提供助力。

新型原子钟在光学时钟的准确度和稳定性上均实现突破：准确度较此前纪录提高 41%，稳定性达到其他原子钟的 2.6 倍。研究团队指出，这一进展将拓展物理学研究边界，并为科学家提供新的认知视角。

铝离子因其振荡频率比铯原子更稳定、对环境干扰抗性更强而成为理想选择。经过 20 年优化，研究团队从激光系统、离子阱结构到真空腔体均进行精密改造。

团队采用加厚离子阱金涂层工艺降低电阻，抑制铝离子扰动；同时改良真空系统，使用钛合金腔体替代钢材，使氢气渗透量降至原来的 1/150。通过 3.6 公里的光纤网络，NIST 与 JILA 实验室联合整合了“世界最稳激光源”，从而更精准探测铝离子并计算其振荡频率。

这些改进使单次探测时长由 0.15 秒延长至 1 秒，不仅提高了时钟稳定性，还将测量到小数点后 19 位所需时间由 3 周缩短至一天半。

研究团队表示，这一进展将带来深远影响。更精确的原子钟有助于国际社会更精确定义‘秒’，催生技术进步。新系统可作为量子逻辑测试平台，支持量子物理新概念探索。此外，还可用于探测地球重力场变化，并可能发现标准模型之外的新物理现象。

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