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我国学者“时间折叠法”首次实现皮秒精度任意序列发生器

新华社合肥7月14日电(记者徐海涛)高精度的序列发生器广泛应用于科学前沿研究,近期中国科学技术大学杜江峰院士团队创新性地提出一种称之为“时间折叠”的新方法,实现了时间分辨率达5皮秒(1皮秒为1万亿分之一秒)的任意序列发生器,将高精度时间序列发生功能的时间精度首次提升至皮秒量级。国际知名学术期刊《科学仪器评论》日前发表了该成果。

高精度序列发生器可用于产生高时间分辨率的控制脉冲序列,对各分系统进行高精度同步控制,目前在量子计算、量子精密测量、自动控制、脉冲成像、医学诊疗等领域广泛应用。在过去的数十年中,序列发生技术大多采用高速时钟法,这种方法依赖于时钟速度,进一步提升精度难度很大。

杜江峰团队“时间折叠”的高时间精度序列发生方法,与“时间内插”法相结合,不仅突破了传统的高速时钟法实现序列发生的时间精度上限,得到皮秒量级的序列发生功能,还同时在皮秒尺度改善序列发生的时间线性,保障高质量、高稳定度的序列发生功能。

测试表明,新的序列发生技术可实现时间分辨率为5皮秒、动态范围为5纳秒至10秒的序列发生功能,还存在进一步提升性能的潜力,将对前沿科技进步起到重要推动作用。

《科学仪器评论》审稿人评价认为,时间折叠是一种独创的、新颖的时序发生方法,同时也是一种非常重要的时间分辨率和非线性误差改进手段。

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