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移动原子钟用作高度计

 

　　在LSM地下实验室，光学时钟和光学元件用于容器中的频率传输

　　光学原子钟是一种复杂的装置。在此之前，我们只能在一些大型研究机构的实验室里看到。依赖于原子中可见光激发的光学跃迁，而不是像铯钟，那样由微波触发的跃迁，可以获得更高的精度。光学时钟让我们离检测只有一厘米的高度差又近了一步。

　　在第一次测量活动中，PTB的移动锶光钟被放置在拖车中，并被送到法国莫丹的地下实验室，该实验室位于法国和意大利边境的弗雷尤斯隧道中间。在那里，由PTB和NPL(英国国家物理实验室)组成的团队操作时钟，并通过150公里的玻璃纤维链路将其频率传输到都灵的INRIM(意大利国家计量研究所)，在那里使用第二个原子钟来测量锶时钟的频率。然后，他们再次比较了INRIM的两个时钟，通过LSM和INRIM的高度差确定了锶钟的频率变化，大约是1000米。观察到的相对频率变化约为110-13。通过频率的变化乘以光速的平方，得到重力势的势变化。汉诺威大学用传统的大地测量方法确定了重力位的精确差值。而且两次测量的结果是一致的。

　　计量校准为了使新方法比现有的测量方法更具竞争力，便携式时钟需要进一步改进。然而，预计新方法将能够以高空间分辨率覆盖长距离，并且不会损失精度。以这种方式改进的重力势测量可能有助于更准确地检测冰盖位移和质量(如海水)综合变化等影响。这些数据对于建模非常重要，因为它们有助于更好地理解全球气候变化并对其进行预测。