我国首次实现原子喷泉

新华社北京4月23日电北京大学一间40多平方米的简陋实验室里，我国科学家最近首次利用原子冷却技术实现原子喷泉：数千万个原子犹如泉水一样瞬间被喷出1－2厘米高……这不仅意味着中国人研究原子激光成为可能，而且标志着我国已基本掌握研制原子钟的核心技术，中国人把“时间”掌握在自己手里已为期不远。

原子冷却是近年来国际上新兴的科学前沿领域。它利用激光等方法可使原子温度接近于绝对零度，即零下273．16摄氏度，从而用于研究原子钟和原子激光，应用范围极广。华裔科学家朱棣文就曾因对激光冷却技术的杰出贡献于1997年获得诺贝尔物理奖。

1994年，北大电子学系王义遒和杨东海教授牵头的激光冷却与囚禁原子研究实验室开始进行原子冷却方面的研究。去年底，科研人员在改进方法后，利用六束激光“捕获”了铯原子并使之冷却，获得了迄今国内的最低温度：比绝对零度仅高出百万分之三摄氏度。由于温度极低，铯原子几乎接近静止状态，运动速度从常态下的每秒300米到400米减速到每秒3厘米。

上周，科学家进一步成功实现了原子喷泉。约8千万个铯原子在激光的作用下，成功地向上喷射1到2厘米高。专家认为，虽只有一两厘米，但其意义却极为深远，因为原子喷泉可做成准确度极高的原子钟，每3000万年时间可望仅误差1秒。这种钟是建设我国独立自主的时间频率系统、使我国自主控制时间和空间基准的重要设备。

目前，我国的时间频率系统基本上依赖外国。陕西天文台是我国的授时中心，它所使用的时间完全靠购买国外的小铯钟而取得，并利用美国的GPS系统和世界时间接轨。

“掌握自己的时间和空间基准，从精密计量、通讯技术和国防安全上考虑尤为重要。”杨东海说。

科学家追求的目标远不止此。北大电子学系副主任陈徐宗副教授说，科学家们计划进一步降低原子温度，以人工方式在国内率先生成物质的第5种状态：玻色－爱因斯坦凝聚状态。