物理学家发现测量时间的新方法

量子时间戳：利用原子“指纹”，无需起点捕捉皮秒级瞬间。

这项精妙实验背后的物理学家们，着眼于探究时间流逝过程中留下的某种独特“印记”。他们想要验证的是，这些“印记”是否足够稳定和可靠，足以担当起一种新颖的“量子时间戳”的角色。

他们的研究聚焦于激光激发的氦原子：通过精确测量这些原子所产生的独特干涉图案，并将其与严谨的理论预测进行比对，科学家们得以证明，这些特定的信号模式确实能够直接对应着时间的流逝。

“打个比方，” 领导该研究团队的瑞典乌普萨拉大学物理学家 Marta Berholts 在2022年接受《New Scientist》采访时解释道，“如果你使用传统的计数器，你得先设定一个零点，然后从某个时刻开始计时。”

“而这种新方法的妙处在于，你根本无需启动秒表。你只需要观察那个特定的干涉结构，就能直接判断出，‘嗯，时间已经过去了4纳秒’。”

这种方法的核心优势在于，它完全不需要一个明确的“过去”和“现在”来标记时间的起点和终点。这好比是，你想知道一位陌生短跑选手的速度，但你不是用秒表去掐头去尾地测量，而是让他和一群速度已知的选手同场竞技，通过比较他们的相对位置来推断他的速度。

正是基于这种原理，技术人员得以在经过特殊处理的原子样本中，通过寻找里德堡态相互干涉形成的特征信号，捕捉到那些极其短暂的瞬间，其精度甚至达到了惊人的1.7皮秒(即1.7万亿分之一秒)。这为利用泵浦探测光谱技术等手段在微观尺度上研究那些稍纵即逝、难以界定起始或测量不便的事件，开辟了新的可能。就好比拥有了一本记录着不同“里德堡波包”演化形态的“指南”，可以随时查阅。

展望未来，科学家们可以尝试将氦原子替换为其他种类的原子，甚至采用不同能量的激光脉冲进行激发，从而不断丰富这本“时间戳指南”的内容，使其能够适用于更广泛、更多样的实验条件。