澳大利亚国际射电天文学研究中心（ICRAR）和西澳大利亚大学（UWA）等机构的研究人员创造了在大气层中最稳定传输激光信号的世界纪录。相关论文2021年1月22日发表于《自然—通讯》。

   该团队将相位稳定技术与先进的自导向光学终端相结合，实现了此次最稳定的激光传输。换句话说，这些技术允许激光信号从一个点发送到另一个点，而不会受到大气的干扰。

   研究人员介绍，这项新技术有效地消除了大气湍流，实现了在3D模型中校正大气湍流，即调整左右、上下。更重要的是，保持其沿着飞行路线运动，就好像飘浮的大气被移走了。它允许在大气中发送高稳定的激光信号，同时保持原始信号的质量。这一结果可谓是用一个通过大气传输的激光系统比较两个不同地点间时间流动的全球最精确的方法。

   这项研究有广阔的应用前景，可以用来精确地检验爱因斯坦的广义相对论，或者发现基本物理常数是否随着时间而变化。同时，这项技术的精确测量能力在地球科学和地球物理学中也有实际用途，如可以改进有关地下水位如何随时间变化的卫星研究或寻找地下矿藏。

   此外，光通信是一个利用光来传送信息的新兴领域，它还有更多潜在的好处。光通信可以安全地在卫星和地球之间传输数据，其速率比目前的无线电通信要高得多。研究人员介绍，该技术可以帮助人们将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能更快地将关键信息传送到地面。

   据了解，该研究使用的相位稳定技术最初是为实现平方公里阵列望远镜同步传入信号而开发的。这个耗资数十亿美元的望远镜计划在西澳大利亚和南非建造。■

《科学新闻》 (科学新闻2022年2月刊 封面)