科学家欲用量子网络制造最准时钟

构建全球量子时钟网络，同步计时标准并提升导航精度

实现全球钟表同步一直是一项巨大的挑战。借助量子物理学的力量，研究人员正迈向一个全新的里程碑。他们正致力于创建一个前所未有的全球量子时钟网络，其精确度将超过所有现有单一钟表。

这一创新系统的潜力是巨大的。它不仅将使世界各国能够同步计时标准，提高空间导航精度，还将助力于探索基础物理概念，例如科学家们长期以来寻找的引力波，这些引力波被认为通过时间和空间荡漾。

“我们正在尝试实现一些近乎幻想的事情。”这项研究的合作者、哈佛大学的物理学家Eric Kessler如是说。他与其同事、由Mikhail Lukin领导的研究团队，已在《自然—物理学》杂志上发表了关于这一量子超级时钟的描述。

这个概念融合了两个热门的研究趋势：一是原子钟，随着科学家测量带电粒子或原子能态中超高速波动的方法不断改进，原子钟的精确度正在飞速提升；二是量子纠缠，这是粒子在由两个或更多粒子组成系统中的相互作用现象。Lukin的研究团队希望将多个原子钟连接起来，使纠缠的原子从一个钟扩展到下一个钟。

想象一下，有十颗人造卫星环绕地球运转，每颗卫星都携带了高度精确的原子钟。在这项全球量子时钟网络中，一颗卫星会使其原子钟的微粒进入纠缠状态，然后通过与邻近卫星的连接，使纠缠现象扩散开来。这种连接最终会扩展到整个卫星群，形成一个大规模的量子网络。Kessler表示，通过这种创新方式，我们可以构建一个前所未有的全球计时系统，不仅精确度高，而且具有革命性的应用前景。