我国锶原子光晶格钟性能迈入“双十”新阶段 为“秒”重定义提供关键支撑

全球时间计量体系面临光学化升级的背景下,高精度光钟技术成为各国科技竞争的焦点;传统微波原子钟的精度已接近理论天花板,而基于光学频率的光钟可将测量精度提升四个数量级。该技术突破的难点在于如何同时攻克原子能级跃迁频率的噪声抑制、环境干扰消除等系列难题。 中国科学技术大学潘建伟院士团队经过多年技术攻关,创新性地解决了光晶格中原子冷却、激光稳频等关键问题。实验数据显示,其研制的锶原子光晶格钟系统不确定度达9.2×10^-19,稳定度同步进入10^-18量级,两项核心指标均超越国际计量局对"秒"重新定义的技术要求。相较于美、德等国的同类装置,我国光钟在系统集成度和长期稳定性上表现出独特优势。 这一突破性进展将产生深远影响:应用层面,可为北斗卫星导航系统提供亚毫米级时间基准,大幅提升定位精度;在地球科学领域,能检测微伽量级重力变化,助力地震预警和地下资源勘探;在基础科研上,为验证广义相对论、探测暗物质开辟新路径。,该技术已具备工程化条件,为未来建设空间光钟站、构建全球统一时间网络奠定基础。 国际计量界计划2030年前完成"秒"定义的光学化变革。我国此次突破使我们在标准制定中赢得重要话语权。据专家介绍,研究团队正推进可搬运光钟的研发,下一步将重点攻克星载环境适应性难题,预计五年内可实现空间在轨验证。

从日晷到原子钟,计时精度的每次提升都推动了科技进步;中国科学技术大学在光钟领域的突破,展现了中国基础科研的持续积累。在全球时间标准迈向光学时代之际,中国正凭借扎实的技术实力,在国际规则制定中发挥更大作用。