激光痕量探测与精密测量实验室

Oct 2024          李浩、万兆丰获得第16届加速器质谱国际会议学生报告奖

日前，在广西桂林举办的第16届加速器质谱国际会议上，我室李浩同学和万兆丰同学分别获得优秀学生报告奖和最佳学生报告奖。李浩同学的报告介绍了⁸¹Kr同位素1%的高精度分析，拓展⁸¹Kr的定年下限至1万年，在华北平原开展与¹⁴C定年直接对比的工作。万兆丰同学的报告介绍了基于原子阱痕量分析和预富集技术，实现同位素丰度为10^-21量级的⁴²Ar的精确直接测量，为以液氩为探测介质的高能物理实验背景噪声评估提供关键的数据支持。

Oct 2024          夏彤岩博士获得中国科学院2024年度优秀博士学位论文奖

日前，中国科学院发布《关于公布2024年度中国科学院优秀博士学位论文评审结果的通知》，我室夏彤岩博士荣获本年度院优秀博士学位论文奖，学位论文题目《⁴¹Ca原子阱痕量分析方法研究》，该论文利用原子阱痕量分析方法实现了对极稀有同位素⁴¹Ca的单原子灵敏检测，将该同位素丰度的检测极限压低至10^-17(十亿亿分之一)量级，并演示了对骨头、岩石、海水等典型样品的⁴¹Ca同位素分析。

Aug 24 2023          蒋蔚老师获得国家自然科学基金委2023年度杰出青年基金项目资助

日前国家自然科学基金委公布了2023年度杰出青年基金项目评审结果，我室蒋蔚老师获得了项目资助。蒋蔚老师与团队一起发展了新一代原子阱单原子灵敏检测方法，实现了南极深冰芯和青藏高原冰芯的⁸¹Kr和³⁹Ar定年。为寻找百万年古老冰芯和山地冰川定年提供了创新性的研究手段。

May 17 2023          中国科大探索万有引力对粒子自旋的作用

中国科学技术大学盛东教授与卢征天教授的联合课题组利用高精度氙同位素共磁力仪寻找中子自旋与万有引力的耦合效应，实验发现中子在自旋朝上与朝下之间的重量差别小于十万亿亿分之二（<2×10^-21），结果将该效应的耦合强度设定了新的上限。相关成果以“Search for Spin-Dependent Gravitational Interactions at Earth Range”为题于5月15日发表在《物理评论快报》上[Phys. Rev. Lett. 130, 201401 (2023)]。

中国科大探索万有引力对粒子自旋的作用 来源: 中国科学技术大学新闻网
Testing Gravity’s Effect on Quantum Spins 来源: 美国物理学会《物理》

Mar 04 2023          中国科大实现钙-41单原子灵敏检测

中国科学技术大学卢征天教授、夏添博士与同事合作，利用原子阱痕量分析方法实现了对极稀有同位素钙-41的单原子灵敏检测，将该同位素丰度的检测极限压低至10^-17（十亿亿分之一）量级，并演示了对骨头、岩石、海水等典型样品的钙-41同位素分析。此项工作解决了地质、生物样品中钙-41同位素的探测难题，使得钙-41有望作为示踪定年同位素被应用于地球科学和考古学等领域。相关成果以“Atom-trap trace analysis of ⁴¹Ca/Ca down to the 10^-17 level”为题于3月2日在线发表在《自然- 物理》期刊上 [Nature Physics]。

中国科大实现钙-41单原子灵敏检测 来源: 中国科学技术大学新闻网
Laser cooling unlocks metal tracer 来源: Nature Physics, News & Views
Trapped-atom analysis pushes calcium-41 onto the radiometric dating scene 来源: Physics Today, Search and Discovery

Sep 26 2022          氩-39建立青藏高原羌塘冰川冰芯年代标尺

9月26日，中国科学技术大学教授卢征天、蒋蔚带领的单原子探测团队与云南大学研究员田立德带领的冰川学团队合作，在美国《国家科学院院刊》发表研究成果。团队首次在国际上对冰芯进行了氩-39同位素定年测量，为青藏高原羌塘冰川冰芯建立了上千年的精准年代标尺。相关成果以“A Tibetan ice core covering the past 1,300 years radiometrically dated with ³⁹Ar ”为题于9月26日发表在《Proceedings of the National Academy of Sciences》[Proceedings of the National Academy of Sciences 119, e2200835119 (2022)]上。

把单原子抓进“阱”里 千年冰芯有了准确年龄 来源: 中国科学报

Aug 22 2022          中国科大在时间反演对称性的实验检验上取得进展

中国科学技术大学卢征天教授团队利用激光冷原子方法对镱-171原子（Yb-171）的固有电偶极矩进行了首次测量，获得了该电偶极矩小于1.5 x 10^-26 e cm的上限结果，并对镱-171原子核的席夫极矩设定了上限。相关成果以“Measurement of the Electric Dipole Moment of ¹⁷¹Yb Atoms in an Optical Dipole Trap”为题于8月19日发表在《物理评论快报》 [Phys. Rev. Lett. 129, 083001, (2022)]上。

中国科大在时间反演对称性的实验检验上取得进展 来源: 中国科学技术大学新闻网

Jun 16 2022          南极洲拉森冰架蓝冰地质年代研究

卢征天教授、蒋蔚教授研究团队和韩国、日本、美国的研究人员合作，对南极洲维多利亚地的拉森冰架蓝冰区域进行了研究。利用稳定同位素和⁸¹Kr定年，确定了蓝冰的地质年代，初步重建了古气候记录。这也是首次利用⁸¹Kr定年的蓝冰来获取古气候记录。相关成果以“Chronostratigraphy of the Larsen blue-ice area in northern Victoria Land, East Antarctica, and its implications for paleoclimate”为题于6月15日发表在《The Cryosphere》[The Cryosphere, 16, 2301-2324 (2022)]上。

中国科大单原子检测方法促进全球范围水冰定年研究 来源: 中国科学技术大学新闻网

Jun 10 2022          中国科大在基于原子器件的精密测量物理上取得进展

中国科学技术大学工程科学学院盛东教授与物理学院卢征天教授联合课题组开发了高精度的氙同位素共磁力仪，并利用该原子器件探索超越标准模型的新物理，对核子与中子间的单极-偶极相互作用强度在亚毫米尺度上设定了新的上限。相关成果以“Search for Monopole-Dipole Interactions at the Submillimeter Range with a 129Xe-131Xe-Rb Comagnetometer”为题于6月10日发表在《物理评论快报》[Phys. Rev. Lett. 128, 231803 (2022)]上。

中国科大在基于原子器件的精密测量物理上取得进展 来源: 中国科学技术大学新闻网
中科大开发自主原子器件制备技术，用于探索超越标准模型物理机制 来源: Deep Tech深科技

Jun 06 2022          氪-81定年约束美国西部Paradox盆地深层地下水流动激活时间

卢征天教授、蒋蔚教授研究团队和美国亚利桑那大学合作，利用⁸¹Kr对美国科罗拉多高原的Paradox盆地的深层地下水进行了研究，发现残余古生代海水的年龄超过了120万年、蒸发盐上方地层水在晚更新世以来受到地形驱动的大气补给和盐溶蚀作用、蒸发盐下方地层水含有部分冲刷残余卤水和溶解蒸发盐的相对年轻大气水组分。相关成果以“Krypton-81 Dating Constrains Timing of Deep Groundwater Flow Activation”为题于6月6日发表在《Geophysical Research Letters》[Geophysical Research Letters, 49, e2021GL097618 (2022)]上。

中国科大单原子检测方法促进全球范围水冰定年研究 来源: 中国科学技术大学新闻网

Apr 21 2022          ⁸¹Kr揭示阿根廷百万年古地下水气候记录

卢征天教授、蒋蔚教授研究团队和阿根廷马德普拉塔国立大学合作，对阿根廷大西洋沿岸的科罗拉多盆地和萨拉多盆地进行了系统的⁸¹Kr定年研究，发现了南美洲迄今为止最老的地下水，年龄至110万年。另外，还揭示了南美洲低空急流在MIS 3时期可能到达比现在更南的区域，相关成果以“⁸¹Kr reveals one-million-year-old groundwater at the Atlantic coast of Argentina as a record of Mid-Pleistocene climate”为题于4月21日发表在《Journal of Hydrology》[Journal of Hydrology 610,127846 (2022)]上。

中国科大单原子检测方法促进全球范围水冰定年研究 来源: 中国科学技术大学新闻网

Mar 25 2022          中国科大首次实现芯片集成的冷原子磁光阱系统

我校郭光灿院士团队与卢征天教授合作，在芯片化冷原子系统上取得新进展。该团队邹长铃课题组将独立设计的磁场芯片与光栅芯片结合，实现了基于双芯片的冷原子磁光阱系统。相关成果以“Planar-integrated magneto-optical trap”为题3月10日在线发表于国际学术期刊《Physical Review Applied》上。

中国科大首次实现芯片集成的冷原子磁光阱系统 来源: 中国科学技术大学新闻网

Aug 08 2021          原子阱痕量分析技术助力发现地下水循环新模式

中国科学技术大学教授卢征天团队与中科院地球物理研究所合作发现地下水循环中的一种新模式，原子阱痕量分析技术为本项工作提供了关键的古地下水年代信息，该研究将为我国深地资源开发利用提供科学基础。

把看不到的地下水流“画”出来 来源: 中国科学报

Aug 06 2021          中国科大升级³⁹Ar高精度定年系统

卢征天教授、蒋蔚教授研究团队升级基于原子阱痕量分析技术的³⁹Ar高精度定年系统，测年范围的拓宽使该方法在古气候研究领域具有广泛应用，相关成果以“An atom trap system for ³⁹Ar dating with improved precision”为题于6月4日发表在《Review of Scientific Instruments》[Rev. Sci. Instrum. 92, 063204 (2021)]上。

An improved instrument for ³⁹Ar dating of water samples 来源: 美国物理联合会（American Institute of Phyiscs）

Jul 09 2021          中国科大运用全光激发实现⁸¹Kr的单原子探测

中国科学技术大学教授卢征天及其同事Florian Ritterbusch博士运用全光激发实现了对极其稀有同位素氪-81的单原子探测，这一量子精密测量方法的突破将助力于地球与环境科学研究，相关成果以“Optical Excitation and Trapping of ⁸¹Kr”为题于7月6日发表在《物理评论快报》[Phys. Rev. Lett. 127, 023201(2021)]上。

中国科大运用全光激发实现⁸¹Kr的单原子探测 来源: 中国科学技术大学新闻网

Mar 06 2019          胡水明老师荣获国家万人计划“科技创新领军人才”称号

胡老师与同事们、学生们利用相对较小的“桌面型”实验开展精密物理测量，寻找量子电动力学（QED）和标准模型的边界。研究组发展了具有特色的高精密、高灵敏激光光谱技术，近期测定了迄今最为精确的氦原子、氢分子相关跃迁频率，检验了高阶QED效应。同时，这些尖端技术也会带来超痕量探测等应用突破。

Oct 08 2018          实验室三名学生喜获郭沫若奖学金

祝贺邱哲儒（少年班学院）、朱源（物理学院）和张翔（工程科学学院）同学经过所在学院的严格评审获得2018年中国科学技术大学郭沫若奖学金。这三位同学都是2015级本科生，并在大二时加入实验室。邱哲儒和朱源同学在实验室的项目是原子精密光谱，张翔同学在实验室的项目是小型化原子器件和GNOME数据分析。

May 07 2018          中科大冷原子阱痕量探测技术发现国内地下“化石”水

中国科学技术大学激光痕量探测与精密测量研究组（atta.ustc.edu.cn）胡水明教授、杨国民博士与国际原子能组织（IAEA）松本拓也（Takuya Matsumoto）、中国地质科学院水文地质环境地质研究所陈宗宇研究组合作，在华北平原深层地下水研究中取得重要进展，相关成果于2018年5月3日在线发表在《地球与行星科学快报》（Earth and Planetary Science Letters 493:208-217, 2018）。

华北发现百万年前地下“化石”水 来源: 科技日报

Jan 30 2018         实验室组织第三届放射性惰性气体核素的示踪应用国际研讨会

3rd International Workshop on Tracer Applications of Noble Gas Radionuclides in the Geosciences(TANGR2018)

This workshop is dedicated to the study of noble gas radionuclides ⁸⁵Kr, ³⁹Ar, and ⁸¹Kr, three natural tracers for the circulation of water and ice in the environment. Together with ¹⁴C, these radionuclides cover an age scale ranging continuously from a few years to 1.4 million years.

TANGR 2018

Jan 08 2018         实验室在氦原子光谱精密测量方面连续取得重要进展

近日，中国科学技术大学激光精密测量与痕量探测研究组（atta.ustc.edu.cn）将氦-4原子2S-2P跃迁能级中心频率测定到了1.4kHz的精度，相对精度 5.1×10−12，该结果于12月28日在线发表在物理评论快报Phys. Rev. Lett. 119: 263002 (2017)。论文第一作者为博士研究生郑昕，通讯作者为特任副研究员孙羽博士和胡水明教授。这是该课题组继氦-4原子23PJ能级精细结构分裂测量[Phys. Rev. Lett.118: 063001　(2017)]后在该领域获得的又一个重要的成果。