激光时钟20亿年误差不到1秒
　　
　　科学家们目前已经成功地研制出了新一代的激光时钟，这种时钟计时极其精准，在20亿年时间里几乎不会产生1秒的误差。这种迄今计时最为精准的激光时钟未来可应用于卫星导航，其在追踪地面移动目标时精度可以保持在1米以内。
　　科学家们设计制造的这种新型时钟以激光作为测量参考，能够使得20亿年的时间误差不超过1秒。未来，这种新型时钟可以广泛应用在地面卫星导航上，将使得汽车自动驾驶成为可能。在技术应用成熟后，甚至可以实现无人驾驶的飞机精准着陆。在取得上述成就后，美国、英国、德国、法国和日本等多个国家的科学家还准备在这一研究领域继续展开竞赛，以便能够设计制造出更加精准的时钟。他们的目标就是将时钟的时间精准到自137亿年前宇宙大爆炸以来分秒不差。科学家们相信十年内这种时钟必将实现。由于这种新的时钟是采用激光来测量和同步原子振动频率，因此它们通常也被称为光学时钟。通过这种技术，时钟将可以把时间分成更小的分量。
　　当然，科学家们对于光学时钟的用途还有更高的期望。他们希望光学时钟能够帮助他们检验物理学的基本定律。美国国家标准与技术研究所物理学家蒂尔一罗森邦德认为，“光学时钟还可以用于检测宇宙的基本属性。我们甚至还可以依靠这种精度发现物理学领域基本定律的变化。”根据量子物理学的基本原理，原子是按照不同电子排列顺序的能量差，也就是围绕在原子核周围不同电子层的能量差，来吸收或释放电磁能量的。这里电磁能量是不连续的。当原子从一个“能量态”跃迁至低的“能量态”时，它便会释放电磁波。同一种原子的共振频率是一定的—例如铯133的共振频率为每秒9192631770周。因此铯原子就可以用作一种节拍器来保持高度精确的时间。
　　
　　冷原子量子存储世界纪录刷新
　　
　　中国科技大学合肥微尺度物质科学国家实验室潘建伟教授及其同事赵博、陈宇翱等，与德国、奥地利的同事合作，利用对磁场不敏感的原子态来存储量子态，并通过延长自旋波波长的实验技术，在国际上首次将单量子存储的寿命延长至毫秒量级，达到1毫秒以上。
　　该实验成果将单量子存储的寿命提高了2个数量级，向未来基于量子中继器的远距离量子通信迈出了坚实的一步。近日出版的英国《自然》子刊《自然物理》发表了这项研究成果。
　　量子存储是量子中继器的关键部件。由于退相干机制的存在，使得已实现的量子存储的寿命都非常短，只有1 0微秒左右，这极大地限制了量子中继器在远距离量子通信中的实际应用。
　　通常认为，存储寿命短是由存储量子态的自旋波在梯度磁场下退相干所造成的。潘建伟研究小组通过对量子存储退相干机制的详细研究发现，除了磁场的影响之外，原子热运动造成的自旋波的失相(相对相位的混乱)也是导致量子存储寿命短的一个重要因素，而这一退相干机制在以往的研究中往往被忽视。基于这一发现，他们在实验中通过选择对磁场不敏感的原子“钟态”来存储量子态，同时延长自旋波激发的波长，从而将量子存储的寿命首次提高到1毫秒以上，相当于光可以在空气或光纤中传播超过300公里。审稿人评价该工作阐明并克服了一个重要的退相干机制，对光量子存储及光对物质的量子操控具有极其重要的意义。