超精密時鐘技術獲得 300 萬美元物理突破獎，光學晶格鍾可以幫助科學家探測引力波、尋找暗物質等等。使科學家能夠以前所未有的方式研究和探索宇宙。

光學晶格時鐘可以幫助研究人員探測時空中的漣漪，即引力波

突破獎代表（9 月 9 日）宣佈，雅特麗和葉竣獲得了 2022 年基礎物理學突破獎，因為他們對光學晶格鐘的發明和發展做出了傑出貢獻，該時鐘能夠精確測試自然的基本規律。

Yatori就職於東京大學和日本的理研研究所，葉竣是科羅拉多大學博爾德分校和美國國家標準與技術研究所科學家。兩人都是獨立工作將分享 300 萬美元的獎金。

Yatori 和 Ye 的研究是創造光學晶格時鐘的關鍵，突破獎代表表示，它可以將計時精度提高 1,000 倍。如果執行 300 億年（宇宙生命的兩倍多），新時計誤差不到 1 秒。

光學晶格鍾是超越傳統原子鐘的進化步驟，傳統原子鐘基於電子在帶電原子中的量子飛躍。事實上，一秒的官方定義是 9,192,631,770 次輻射迴圈，使銫原子中的電子發生量子飛躍。

原子鐘最初使用微波頻率輻射來引發這些飛躍。隨著光學光的替代，取得了進步，其頻率比微波高約 10萬倍。 突破獎的代表表示，這些更高的頻率可以實現更高的計時精度，就像它們在具有更快擺動的鐘擺的祖父鍾中所做的那樣。

Hidetoshi Yatori，2022 年基礎物理學突破獎的共同獲得者。

測量更高的頻率要困難得多，但這個問題或多或少被光頻梳解決了，該技術由約翰·霍爾和西奧多·漢施開發並且贏得了 2005 年的諾貝爾物理學獎。然而光頻原子鐘使用鍶而不是銫原子，雅特麗和葉都想出瞭如何馴服鍶原子的方法，將它們保持靜止以便進行測量。研究人員使用了一種光學晶格（一種來自鐳射束的駐波），可以產生一種蛋殼形狀，其中可以捕獲原子。這幾乎就像科幻小說中的牽引光束一樣。你把一束牽引光束放在真空室的中央，你就可以用光把原子固定在真空室的中央。

葉俊，2022年基礎物理學突破獎的共同得主。

這一進展幫助光學晶格鍾成為現實，併為Yatori和葉俊贏得了基礎物理學突破獎。突破獎的代表表示，這項技術的潛在應用是多種多樣的。例如，光學晶格時鐘可以大大提高全球定位系統和其他衛星導航網路的精度，並允許更精確地引導深空探測器。

同時還可以對愛因斯坦的相對論進行新的測試——例如，允許研究人員更精確地研究引力時間膨脹和其他效應。光學晶格時鐘也可以幫助探測引力波，提醒研究人員這些時空漣漪引起的微小時間變化。

重力和時間之間的聯絡意味著這項技術還可以幫助研究人員追蹤地球上的火山和地震事件，並在外星世界尋找埋藏的海洋。光學晶格鍾甚至可以幫助尋找難以捉摸的暗物質。

科學和數學年度突破獎是由馬克·扎克伯格和普莉希拉·陳、謝爾蓋·布林、安妮·沃西基以及尤里和朱莉婭·米爾納於2012年創立的。這是科學史上最豐厚的獎項，每一個獎項的價值幾乎是一個諾貝爾獎的三倍。(諾貝爾獎現在的獎金是1000萬瑞典克朗，按當前匯率約合120萬美元。)

突破獎表彰生命科學、數學和基礎物理領域的開創性研究。這些獎項旨在提升科學技術的文化內涵，並鼓勵孩子們在這些領域尋求職業發展。