“时间”对话（续2）

李：

我想说的是你提的问题做实验的人都想过，把问题排出过。想知原委查看原论文更好。因为我是学物理的，没读论文更不能瞎说。

1.2km光传播要4*10-6s, 如果有两个对准了的时钟（比如在两地放上我们的光时钟）误差小于这个精度就可以实现的，不需要知道绝对时间。

至于1.5亿个光子对中才能有一对光子成功干涉，这需要完善实验，有了这个现象，将来的实验可以证实这是错的，或者有再现性，改善后成功率大大增加。不是说现在是1.5亿个光子对中才能有一对光子成功干涉，就意味着永远1.5亿个光子对中才能有一对光子成功干涉。

咱们是做实验的，有了新现象作重复实验后又没有再现性，有的话，再完善提高成功率。不是吗？

草：

这个时间问题是我不知道原子钟已经商业化。是我提错了。
再问：
在物理实验，特别是量子力学实验中，1.5亿分之一的成功概率是可以接受的结果吗？
另外，滚球实验和量子纠缠实验不能比较吧？宏观世界和微观世界的物理定律是不一样的，对吗？
东大教授的文章还没发出来吧,现在看不到。
频率和周期是倒数关系吧？国际标准时间是以铯133原子基态的两个超精细能级间跃迁对应的辐射的9,192,631,770个周期的持续时间為１秒，那么频率就是1/9,192,631,770，对吗？mHz是百万赫兹吧？GHz的G是什么数量级？1/9,192,631,770只有1万mHz呀。
你对量子纠缠怎么看？无关距离，信息可以瞬间传递真是可行的吗？

李：

没有看原论文，一般说来单光子测定时，测定仪器没有那么高的精度，是测长时间概率的。

1.5亿分之一的概率的话信号就埋在噪声里边看不出来。

但既然有报道就一定有让人可信服的依据的（哪怕是编的，也得骗过专家的审查）。

还是那句话，感兴趣的话看原文如何描述后再议论。

两个滚球是两个独立，不相干的物体，属于我们看到的低速的宏观的经典范畴，量子纠缠态是量子物理，是超高速，微观的范畴。

光子的量子纠缠态是指同时发生的双光子的量子状态是相关的。

这个实验让我想起有人说有时生活在不同地的同卵双胞胎，一个人受伤时另一个人在外地也会感到疼痛一样。

不是都是这样，但这个想象是有的。也许是超物质场，人类还没有完全认识一样。

至于原子钟，现在的氢原子钟一秒的精度是10＾-12，用GPS比较也至少达到 10＾-10精度。所以10＾-6精度就不是问题。

根本不需要最新的，我们正在研究的钟！！！至于mHz我说的是光钟，频率在几百THz。

草：

再问几个问题。

１，“光格子”用中文应该怎么解释？

２，现在原子钟已经商业化了，有没有一个标准原子钟，所有的原子钟都向它校准？若有的话，是放在美国国家标准与技术研究所里吗？

３，这两条消息，哪个准确？东大的钟要远差于美国的钟呀。

“据日本读卖新闻报道，东京大学研究小组研究成功每几千万年误差1秒的目前世界上最精确的“光格子钟”时间测量仪。东京大学研究小组成功测量出2000万亿分之一秒时间精度，这比目前世界上最准确的原子钟精度提高了一个数量级。”

“美国国家标准与技术研究所研究人员８月２２日说，他们成功研制出迄今最精确的原子钟，150亿年误差不到1秒。研究人员说，镱原子钟的精度达１０的１８次方，比此前最精确的原子钟提高约１０倍。”

４，原子钟的误差和精度是什么关系？你能给我举一个具体例子吗？

我查了Ronald Hanson研究室的网页，他们的证明贝尔不等式不成立的文章投稿了，还未被接受。

李：

1．“光格子”中文叫“光晶格“是用光把每个原子囚禁在每个晶格中，就好像我们买鸡蛋的盒子。

一个鸡蛋一个坑10个鸡蛋装在一个有十个坑的盒子里。

2．商业化的原子钟就像我们买的手表，耐用，不挑剔环境，但精度都较低。

世界上没有一个标准的原子钟，标准的原子钟是由一群超高环境的特殊原子钟加权平均得出的，世界度量衡组织每五天得一个数据，每月公布一次。每个标准机构按这个数据调整自己的钟。

3．你看到的消息是不同时间发布的，现在都是10的-18次方。

4．精度是指绝对值，是平均后得的值。

误差是每次测定时的值和平均值的误差。误差越大钟越不稳定。

草：

还得再问，还有不明白的。
1，原子一般，特别是在低温下，在晶体内是不移动的。用一束光打在上面，光束是带能量的，反倒会激发原子移动。怎么解释？
2，原子钟能显示具体时间吗？也就是几点几分。是用表盘还是液晶显示？
3，世界度量衡组织发布的数据是什么样的数据？怎么调原子钟？调什么？
4，误差明白，精度还是没明白。精度既然是平均后得的值，就不应该是绝对值呀。以我的理解，绝对值是每次测量的数值，平均值是把几次测量值加到一起，再怎么算一下得到的计算值。比如前5次买10个鸡蛋，后5次买12个鸡蛋，平均每次买11个鸡蛋。对吧？那精度就是11个鸡蛋。如果第11次买12个鸡蛋，则第11次的误差就是1个鸡蛋，而绝对值是12个鸡蛋。对吗？
另外，原子钟的测定绝对值是什么？周期还是频率？

李：

1．原子是气态的，不是在晶体里。用特殊波长，特殊功率聚焦的光打在原子上是不加热的。所以要精心设计（细节很复杂）。

2．原子钟不是我们用的表，是个大仪器，Offset可以调节。见图片。

http://image.search.yahoo.co.jp/search?rkf=2&ei=UTF-8&p=%E5%8E%9F%E5%AD%90%E6%99%82%E8%A8%88#mode%3Ddetail%26index%3D7%26st%3D0

3．世界度量衡组织发布的是数据，我们叫纸钟，各家根据自己的数据和世界度量衡组织发布的数据算出差来，加一个Offset。

这也是一个大工程，有好些人再算。是个统计学。

4．精度就是你的脉搏平均是每分75次（比如说一个月平均），第一天平均是72次，第2天平均是78次，……那么统计的说你的大平均和小平均也有个涨落，这个涨落就反映为精度。

有时间你可以在网上查查。

草：

多谢。我还得自己再理解理解。

李：

你怎么对钟这么感兴趣了？看来化学对你来说已经轻车熟路了。

草：

就是让那篇证明贝尔不等式不成立的文章闹的。从控制时间引到原子钟。对原子钟大概齐明白一些，细节搞不清楚，所以向你这位专家请教来了。
又发现一个问题。嘿嘿，不好意思总是给你添乱。
“原子是气态”是什么意思？是在铯原子钟里还是在光格子钟里原子是气态的？重元素原子成为气态所需的温度是很高的哟。

李：

是啊，铯原子在常温中是液态，给它加温，变成气体后，让很少一部分原子，比如说1万个原子，让它飞到另一个腔里，再做减速，测定。

一团原子相互作用是不能测出精确值的。光格子也是这样，把10000个原子，每一个原子装到一个格子里，

这样就没有了相互作用（比如说库伦作用，碰撞作用等等），进行测量。为什么要获诺贝尔奖呢，就因为难。

我不想讲下去就是因为你想填坑，可这个坑越挖越大不是？再讲下去你就可以改行了。哈哈。

草：

还有问题，嘿嘿。
1，测量原子钟的数据时是测一个原子，还是数个原子？如果几个原子一起测，相互之间是否会有干扰？
2，测量原子钟的数据是频率吗？
世界度量衡组织发布一个铯133的某个跃迁的标准频率，然后各铯原子钟以此为准调节自己，对吗？调节就是要改变频率，怎么才能改变频率呢？入射光的波长不能改变，是调节入射光的功率吗？
3，现在的量子物理实验能够测量一个已决定的原子的状态吗？能够测量一个已决定的电子的状态吗？

李：

我一点都不想展开，紧着捂，你非要往开展，我知道我答一你一定要问十。前些时候我推荐给你的书你最好看看。

1．如果说铯原子钟，测的不是一个原子是1万甚至是10万个原子，当然有相互作用。

你说得买的钟，这个精度是很低的。因为相互作用较大。超高精度的钟是在理想状态下实验的，包括排出相互作用。

2．测量是测频率，市贩的钟的表示是把频率转换成时间表示的。

3．世界度量衡组织发布时间，各个标准机构把自己的时间加一个Offset，就好像你的表里的石英自己在震荡，表走了。你哪天对表，发现慢了，拧一下对准了就行。谁还把表拆了换石英振荡器啊。

4．能是能，测量了以后就破坏了原来的状态。

打住吧。实在感兴趣我可以推荐几本量子力学给你读。再写下去我就不能做实验了。我很忙啊。

草：

多谢多谢，到此打住。其实还有很多问题。不能再给你添麻烦了。
我怎么感觉你应该象我似的，整天晃晃悠悠的。
所以我才有闲时间想这些和我八杆子打不着的事情。

李：

真羡慕你。拿着工资过退休生活。

实际上我们没有学生，时钟的研究竞争很强，稍稍松懈就被别人抢先。我很忙。

再说好多事情有个概念就好，这是一门学问否则就不需要花大钱研究，不需要那么多硕士博士。

也更没有什么诺奖好言。下次喝酒时接着讨论。