中国科学院国家授时中心在光晶格原子钟领域取得重大突破,使其主要性能达到世界领先水平。该研究成果使我国成为第二个实现光晶格钟频率不确定度和频率不稳定度均优于2x10-18的国家,为重新定义“秒”提供了技术支持。这项进展不仅提升了时间测量的精度,也增强了我国在国际时间频率领域的话语权,对科学研究和技术应用具有深远意义。
⏱️ 原子钟是目前测量时间最精确的工具,而光晶格原子钟是其中的一种。中国科学院国家授时中心的研究突破,使我国在光晶格钟主要性能上达到世界领先水平。
🌍 我国成为第二个实现光晶格钟频率不确定度和频率不稳定度均优于2x10-18的国家,这意味着原子钟的精确度极高,相当于连续运行160亿年误差一秒。
💡 2022年国际计量大会决议,计划利用光钟重新定义“秒”,要求至少有三台不同机构的光钟系统不确定度小于2×10-18。此前仅有美国两家机构的光钟满足此要求。中科院授时中心的87Sr光晶格原子钟的成果为这一目标提供了支持。
🔬 中科院授时中心的87Sr光晶格原子钟,通过融合移动光晶格、法拉第笼等技术,将频率不确定度降至1.96×10-18。同时,采用国产光纤激光器等,结合分时自比对测量技术,使频率不稳定度达1.2×10-18,完全满足重新定义“秒”的要求。
🚀 这项成果提升了我国在国际时间频率领域的话语权,对科学研究和技术应用具有重要意义,为2030年重新定义“秒”奠定了坚实的技术基础。
时间测量精度的不断提升,对科学研究和技术应用意义重大。原子钟作为目前测量时间最精确的工具,其发展备受关注。近期,中国科学院国家授时中心在87Sr光晶格原子钟系统领域取得突破进展,使我国在光晶格钟主要性能上达到世界领先水平。
至此,我国成为第二个实现光晶格钟频率不确定度和频率不稳定度均优于2x10-18(相当于连续运行160亿年误差一秒)的国家。
当前“秒”定义基于133Cs原子跃迁,由喷泉原子钟复现,其最小频率不确定度为1×10-16,相当于连续运行3.2亿年误差一秒。
2022年国际计量大会决议利用光钟重新定义“秒”,要求至少有三台不同机构的光钟系统不确定度小于2×10-18,此前仅有美国两家机构的光钟满足。
中科院授时中心的87Sr光晶格原子钟,通过融合移动光晶格、法拉第笼等技术,将频率不确定度降至1.96×10-18。
采用国产光纤激光器等,结合分时自比对测量技术,使频率不稳定度达1.2×10-18,完全满足要求,为2030年重新定义“秒”提供可能。
该成果提升了我国在国际时间频率领域的话语权。

锶光钟物理装置