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2021-03-01新型原子鐘誕生，量子糾纏幫我們更精準定義時間
615 期
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編輯部
（Photo by Jon Tyson on Unspalsh）
時間掌控著人們的日常生活，但不論是何種手錶或時鐘，使用久了都會逐漸出現時間誤差，因此必須時常進行校正。目前世界上最精準的計時工具稱為原子鐘（atomic clock），由於原子內部能階的躍遷較不受外界環境影響，能呈現穩定的躍遷頻率（transition frequency），因此原子鐘便以原子躍遷頻率為計時標準，以確保時間準確。原子鐘究竟能精準到什麼程度？假設它從宇宙誕生之初就開始運轉，直到今天為止其誤差時間也只有半秒！但原子鐘的計時精準度仍可以再提升。
近期，美國麻省理工學院（Massachusetts Institute of Technology,MIT）設計出一款新型的原子鐘，透過量測處於量子糾纏狀態的原子，科學家能更精準的測到原子振動，大幅提升原子鐘的計時精準度，將前述提及的誤差時間縮短至1/10秒。藉由這種更加準確的新型原子鐘，未來將可解密出更多未知的宇宙訊號，例如暗物質（dark matter）與重力波（gravitational waves）等。
Edwin Pedrozo-Peñafiel et al., Entanglement on an optical atomic-clock transition, Nature,Vol.588, p. 414–418, 2020.