中国光钟技术获重要突破 300亿年误差不到1秒

据“量子科话”公众号消息，近期，合肥国家实验室/中国科学技术大学潘建伟、戴汉宁、陈宇翱、彭承志等在光钟研制方面取得里程碑式进展。

研究团队成功将锶原子光晶格钟的稳定度和不确定度指标全面突破10⁻¹⁹量级，相当于约300亿年的误差不超过1秒，成为满足国际单位制秒重新定义要求的高精度光钟之一。

这一成果标志着我国在时间精密测量领域的研究水平已跻身国际最前列，相关成果已在国际计量领域期刊《计量学》发表。

据了解，光钟作为当今最精密的时间频率标准，其核心在于利用原子内部能级跃迁产生的频率信号来定义时间。

其能提供极高的计时精度，将直接支撑国际单位制中“秒”的重新定义，使全球时间标准迈入光学时代，精度较现有微波时间标准提升4个数量级。

同时还能为卫星导航、通信和精密测量等现代科技提供可靠的时间基准，同时为检验广义相对论、探测引力波和暗物质等物理学基础研究领域提供全新的平台。

据介绍，以往全球光钟的稳定度与不确定度综合性能主要停留在10⁻¹⁸量级，仅少数顶尖机构（如美国国家标准与技术研究院、德国联邦物理技术研究院等）接近或触及该水平。

研究团队针对制约光钟性能的关键瓶颈开展了长期系统性攻关，于近期取得多项突破性进展。

相关成果为发展可搬运光钟和星载光钟提供了可行的技术路径，为光钟技术在检验基本物理学定律、支撑下一代卫星导航系统、构建全球统一超高精度时间基准等领域的深度应用奠定了坚实可靠的基础。