国家信息和通信技术研究所(NICT) 使用的天线和光学点阵时钟
左上角:2
安装在意大利INAF的4米天线
中上:2
4米天线安装在日本NICT
右上角:位于日本NICT的34米天线
左下:镱光学晶格钟在意大利INRIM工作
右下角:位于日本NICT的锶光学点阵钟
信用:国家信息和通信技术研究所(NICT)，除了左下方
信贷:国家计量研究所(INRIM)) 科学家利用射电望远镜观察遥远的恒星，将不同大陆的光学原子钟连接起来
研究结果发表在科学杂志《自然物理学》上，由国家信息和通信技术研究所(日本NICT)、国家计量科学研究所(意大利INRIM)、国家天文研究所(意大利INAF)和国际政策和测量局(法国BIPM)的33名天文学家和时钟专家进行了国际合作
巴黎附近塞夫尔的BIPM通常通过卫星通信比较原子钟来计算国际民用时间
然而，对保持全球时间同步至关重要的卫星连接没有跟上新原子钟的发展:光学时钟使用激光与超冷原子相互作用，产生非常精确的滴答声
BIPM时间部门的物理学家热拉尔·佩蒂特说:“为了充分利用世界协调时的光学时钟，改进全球时钟比对方法非常重要。”
在这项新的研究中，高能河外射电源取代卫星作为参考信号源
NICT的塞基多·住井护小组设计了两个特殊的射电望远镜，一个部署在日本，另一个部署在意大利，使用甚长基线干涉测量技术实现连接
这些望远镜能够在很大的带宽上进行观测，而天线只有2
直径4米，便于运输
“我们希望表明，宽带甚长基线干涉测量不仅有可能成为大地测量学和天文学的有力工具，也有可能成为计量学的有力工具
”塞基多评论道
为了达到所需的灵敏度，在2018年10月14日至2019年2月14日进行的测量期间，这些小型天线与日本鹿岛的一台较大的34米射电望远镜协同工作
对于鹿岛射电望远镜来说，这些是2019年9月台风法赛对望远镜造成不可修复的破坏之前的最后观测结果
合作的目标是连接意大利和日本的两个光学时钟，两者之间的基线距离为8700公里
这些钟在一个光学晶格中装载了数百个超冷原子，这是一个用激光设计的原子陷阱
这些钟使用不同的原子种类:INRIM的原子钟使用镱，NICT的原子钟使用锶
两者都是未来重新定义国际单位制中第二个单位的候选者
“今天，新一代光学时钟正在推动重新审视第二种时钟的定义
量子计量和纳米技术部门的负责人、国际计量研究所研究协调员大卫·卡洛尼科说:“重新定义的道路必须面对在洲际范围内对全球时钟进行比较的挑战，这种比较的性能要比今天更好。”
通过观察数十亿光年之外的类星体，这种联系是可能的:由重达数百万太阳质量的黑洞提供能量的无线电源，但是它们如此遥远，以至于可以被认为是天空中的固定点
望远镜每隔几分钟瞄准一颗不同的恒星，以补偿大气的影响
“我们观察到的信号不是来自卫星，而是来自宇宙无线电源，”NICT“时空标准实验室”主任兼研究协调员伊多·小川哲也评论道
“VLBI可能允许我们在亚洲依靠我们自己准备的东西进入世界协调时，”我补充道
像用于这些测量的移动式天线可以直接安装在世界各地发展光学时钟的实验室中
塞基多认为，“通过甚长基线干涉测量连接的全球光学时钟网络可以通过国际计量和大地测量界之间的合作来实现，就像甚长基线干涉测量全球观测系统(VGOS)的宽带甚长基线干涉测量网络已经建立一样，”而佩蒂特评论说，“在等待长距离光学链路时，这项研究表明，从无线电链路中仍然可以获得很多好处，其中具有可移动天线的甚长基线干涉测量可以补充全球导航卫星系统和电信卫星
" 除了改善国际计时，这样的基础设施也为研究基础物理和广义相对论，探索地球引力场的变化，甚至是物理学基础常数的变化开辟了新的途径
INAF大学的研究协调员费德里科·佩里尼评论说:“我们很自豪能够参与这项合作，帮助我们在开发一项技术方面向前迈出了一大步，这项技术利用宇宙中最遥远的无线电源，使得测量地球上两个最精确的时钟产生的频率成为可能
卡洛尼克总结道:“我们使用VLBI的比较为改进和研究时钟比较的新方法提供了一个新的视角，同时也着眼于不同学科之间的污染。”
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