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西澳大利亚大学安装在屋顶的天文台。
自导向光学终端
近日，来自国际射电天文学研究中心（ICRAR）和西澳大利亚大学（UWA）的科学家们创造了一项世界纪录：实现了大气层中的最“稳”激光信号传输。除了澳大利亚的研究人员，法国国家空间研究中心（CNES）和巴黎天文台法国计量实验室系统参考空间（SYRTE）的研究人员也参与了这项合作研究。相关论文于当地时间1月22日刊发在《自然•通讯》杂志上。
该团队将相位稳定技术（phase stabilization technology）与先进的自导向光学终端结合，才取得了这一突破性成果。简而言之，相位稳定技术可以使激光信号免受大气干扰，从一个点发送到另一个点。
该论文的第一作者、ICRAR和UWA的博士生Benjamin Dix-Matthews指出，这种技术有效地消除了大气湍流。他介绍道：“我们可以对大气湍流进行三维校正——上下、左右以及传送方向。这就好比流动大气被清除，仿佛不存在一般。由此，我们才能成功在大气中发送具有高度稳定性的激光信号，并维持原始信号的质量。”
如果要借助在大气中进行传输的激光系统来比较两个不同地点的时间流动差别的话，这项新成果就是当今世界上最精确的方法。
同时在ICRAR和UWA担任高级研究员的Sascha Schediwy博士表示，新研究具有令人兴奋的应用前景。他解释：“如果在地面上安装研究中的一个光学终端，再在太空中的卫星上安装另一个，那么你就可以开始探索基础物理学的奥秘了。这样你不仅可以更精确地检验爱因斯坦的广义相对论，还可以观察基本物理常数是否会随着时间而变化。”
另外，这项技术的精确测量手段在地球科学和地球物理学中也十分实用。“比如，它可以改进基于卫星的地下水位变化研究，或者用于搜寻地下矿产资源，”Schediwy博士说。
光通信是指利用光传送信息的新兴领域，它还有更多的潜在优势。光通信不仅可以确保卫星和地球之间数据传输的安全性，其数据速率也比目前的无线电通信要高得多。
Schediwy博士展望道：“我们的技术可以使卫星到地面的数据传输速率提高几个数量级。下一代大型数据收集卫星将更快地将关键信息传送到地面。”
科界原创
编译：朱明逸
审稿：西莫
责编：陈之涵
期刊来源：《自然•通讯》
期刊编号：2041-1723
原文链接：
https://phys.org/news/2021-01-record-breaking-laser-link-einstein-theory.html
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