精密测量院拥有两个国家重点实验室，一个国家大型科学仪器中心，一个国家台站网等4个国家级平台，各类省部级重点平台基地20余个。 现有职工600余人，其中院士4人、杰青13人，各类国家、科学院、省部级人才占比60%以上。2017年至今，在精密测量领域承担了数十项重大重点项目，其中，国家战略先导专项（2.5亿元）1项、重点研发计划12项、各类重大仪器研制专项10余项。精密探测技术和仪器已成为精密测量院满足国家需求和社会经济发展的优势领域方向。 精密...
中国科学院精密测量科学与技术创新研究院（以下简称精密测量院）是由中国科学院武汉物理与数学研究所（始建于1958年）、中国科学院测量与地球物理研究所（始建于1957年）融合组建而成，是湖北省首个中国科学院创新研究院。 回望来时路，峥嵘六十载。在方俊、王天眷、张承修、李钧、李国平、丁夏畦、许厚泽、叶朝辉等老一辈科学家的带领下，精密测量院历经几代科技工作者的辛勤努力和开拓创新，解决了一系列事关国家全局的重大科...
精密测量院立足精密测量科学与技术创新，面向国家的重大战略需求，发挥多学科交叉优势，开展原子频标与精密测量物理、大地测量和地球物理、综合定位导航授时、脑科学与重大疾病以及多学科交叉的数学计算等研究，促进以原子频标、原子干涉、核磁共振、重力测量、地震探测等精密测量技术为核心的学科发展，形成精密原子、精密分子、精密地球三...
光频标是目前精度最高的原子频标，不但关乎国家计量标准、国家信息和国防建设等重大国家需求，而且是验证基本物理规律和探索新物理的重要工具之一。目前，冷原子/离子光频标已经达到了10-18量级的不确定度和稳定度。利用这样的光频标已高精度地检验引力红移、洛伦兹不变性和检验精细结构常数是否随时间变化等。但人们对精密测量极限的追求是永远的目标。我们能有更高精度的光频标吗？Derevianko等人在理论上指出高离化态离子(HCI)适合研制不确定度达到10-19甚至更低的光频标，应用于更高精度检验基本物理规律，寻找超越标准模型的新物理。2015年，德国马普研究所的Crespo López-Urrutia研究组和德国PTB的Schmidt研究组合作，率先开展了基于Ar13+的HCI光钟的研究，目前已经实现了Ar13+的逻辑光谱探测。然而，在国际上，HCI光钟相关的研究仍处于起步阶段，原子谱线数据库中高精度的HCI离子相关数据仍存在部分缺失，HCI光钟相关的部分技术尚未成熟。因此，探寻HCI光钟的优选体系/对象和搭建HCI光钟的实验平台是精密测量物理领域中理论和实验的前沿课题。
中国科学院精密测量科学与技术创新研究院抓住这个新机遇，及时开展了HCI光钟的理论和实验研究。精密测量院囚禁离子物理研究团队同复旦大学研究团队合作，于2019年成功研制了一台小型高温超导电子束离子阱(SW-EBIT)。测试结果表明，该EBIT具备产生并引出HCI离子能力，可以作为HCI光钟所需的离子源。(《科学仪器评论》(Rev. Sci. Instrum. 90, 093301 (2019)))。在此基础上，精密测量院囚禁离子物理组和外场理论组、加拿大新不伦瑞克大学严宗朝教授和美国内华达大学Derevianko组成的联合研究团队，在理论上详细计算了Ni不同价态HCI离子的原子结构参数，分析得出61Ni11+、61Ni12+、61Ni14+和61Ni15+离子中的4条磁偶极(M1)和2条电四极(E2)光学跃迁非常适合研制新一代光钟。在实验上，基于SW-EBIT成功制备了这些离子，并首次使用共轭的观测与校刻光学系统直接或间接测量了其中4条M1跃迁和1条E2跃迁的波长。其波长测量值的不确定度比NIST推荐值小1-2个量级，其中2条M1跃迁为首次在实验室环境被直接观测到。该工作结合高精度原子结构理论计算和高精度离子光谱实验测量，首次在单一元素中提出了多个HCI光钟候选体系，丰富了实验对象的选择。为后续研究工作中的HCI离子减速、协同冷却和量子逻辑光谱探测打下了坚实的基础。同时，该工作也为天体物理和等离子物理提供了更高效、更精确的发射荧光光谱测量方案和可靠的观测数据。(《物理学评论A》(Phys. Rev. A 103, 022804(2021)))。
以上工作得到了中国科学院战略性先导科技专项(B类)和国家自然科学基金委重点项目的资助。
论文链接：
《科学仪器评论》: https://doi.org/10.1063/1.5112154.
《物理学评论A》: https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.103.022804.
科研动态
精密测量院在高离化态离子(HCI)精密光谱研究方面取得新进展
光频标是目前精度最高的原子频标，不但关乎国家计量标准、国家信息和国防建设等重大国家需求，而且是验证基本物理规律和探索新物理的重要工具之一。目前，冷原子/离子光频标已经达到了10-18量级的不确定度和稳定度。利用这样的光频标已高精度地检验引力红移、洛伦兹不变性和检验精细结构常数是否随时间变化等。但人们对精密测量极限的追求是永远的目标。我们能有更高精度的光频标吗？Derevianko等人在理论上指出高离化态离子(HCI)适合研制不确定度达到10-19甚至更低的光频标，应用于更高精度检验基本物理规律，寻找超越标准模型的新物理。2015年，德国马普研究所的Crespo López-Urrutia研究组和德国PTB的Schmidt研究组合作，率先开展了基于Ar13+的HCI光钟的研究，目前已经实现了Ar13+的逻辑光谱探测。然而，在国际上，HCI光钟相关的研究仍处于起步阶段，原子谱线数据库中高精度的HCI离子相关数据仍存在部分缺失，HCI光钟相关的部分技术尚未成熟。因此，探寻HCI光钟的优选体系/对象和搭建HCI光钟的实验平台是精密测量物理领域中理论和实验的前沿课题。
中国科学院精密测量科学与技术创新研究院抓住这个新机遇，及时开展了HCI光钟的理论和实验研究。精密测量院囚禁离子物理研究团队同复旦大学研究团队合作，于2019年成功研制了一台小型高温超导电子束离子阱(SW-EBIT)。测试结果表明，该EBIT具备产生并引出HCI离子能力，可以作为HCI光钟所需的离子源。(《科学仪器评论》(Rev. Sci. Instrum. 90, 093301 (2019)))。在此基础上，精密测量院囚禁离子物理组和外场理论组、加拿大新不伦瑞克大学严宗朝教授和美国内华达大学Derevianko组成的联合研究团队，在理论上详细计算了Ni不同价态HCI离子的原子结构参数，分析得出61Ni11+、61Ni12+、61Ni14+和61Ni15+离子中的4条磁偶极(M1)和2条电四极(E2)光学跃迁非常适合研制新一代光钟。在实验上，基于SW-EBIT成功制备了这些离子，并首次使用共轭的观测与校刻光学系统直接或间接测量了其中4条M1跃迁和1条E2跃迁的波长。其波长测量值的不确定度比NIST推荐值小1-2个量级，其中2条M1跃迁为首次在实验室环境被直接观测到。该工作结合高精度原子结构理论计算和高精度离子光谱实验测量，首次在单一元素中提出了多个HCI光钟候选体系，丰富了实验对象的选择。为后续研究工作中的HCI离子减速、协同冷却和量子逻辑光谱探测打下了坚实的基础。同时，该工作也为天体物理和等离子物理提供了更高效、更精确的发射荧光光谱测量方案和可靠的观测数据。(《物理学评论A》(Phys. Rev. A 103, 022804(2021)))。
以上工作得到了中国科学院战略性先导科技专项(B类)和国家自然科学基金委重点项目的资助。
论文链接：
《科学仪器评论》: https://doi.org/10.1063/1.5112154.
《物理学评论A》: https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.103.022804.