光钟校准国际标准时间“零”突破

咱中国的光钟这回可是实实在在参与到了校准国际标准时间的行列里了。中国计量院搞出来的那台锶原子光钟,名字叫NIM-Sr1,经过国际审核这一遭,终于给国际标准时间校准的事儿拍了板。这可是咱们光钟用来给国际标准时间“零”的突破,也是咱们在光钟研究上的一大块里程碑。这回光钟参与进来,肯定能让更多光钟也跟着加入,提升咱们在国际时间频率研究这块的话语权。 国际标准时间其实就是世界各地的守时机构凑在一起搞出来的,得用最准的基准原子钟来校准。以前那个负责计时的铯原子钟精度也就是几亿年才差个一秒,现在这新研制的光钟性能厉害多了,几十亿年到上百亿年都不会差一秒。以后说不定就直接把铯原子钟给换掉,重新定义那个“秒”的计量单位了。 国际计量局那边刚在第454期公报里放出了消息,说NIM-Sr1通过了专家组的严格审核。除了这台锶光钟,还有中国计量院自己弄的新型铯原子喷泉钟NIM6也一块儿过了关,不确定度指标都冲到国际顶尖水平了。现在咱们参与校准国际标准时间的基准钟已经不是单打独斗了,变成了“三擎驱动”,这标志着咱们在这个领域稳稳地站在了第一梯队里。 锶晶格钟说白了就是锶原子光晶格钟,是用光来囚禁原子再计时的。它每秒能让原子完成430万亿次量子态跃迁当基准,精度到了小数点后18位。运行误差也低到了宇宙年龄(约138亿年)才飘1秒的地步。 同期还有中科院国家授时中心自己搞的那台NTSC-Sr2也被用来校准国际原子时(TAI),这也是咱们第一次把国际原子时给“拿捏”住了。 这种光钟用的是激光频率当基础,频率比铯钟用的微波频率高了整整10万倍,精度比老款铯钟高了1000倍呢! 2025年中科院那边又要弄出一个更牛的玩意儿——锶87光晶格钟,频率不确定度能做到优于2×10⁻¹⁸,相当于160亿年误差才1秒的超高水平! 中国科技大学那边也不甘示弱,弄出了个稳定度和不确定度都优于5×10⁻¹⁸的锶原子光晶格钟。 2022年开大会的时候定了调子,说打算在2030年用光学原子钟来重新定义“秒”。 这种光钟能在互联网、金融系统还有导航定位这些对时间要求特别稳的领域派上大用场。 而且它还是下一代时间频率基准的好苗子,可以用来校准国际标准时间和TAI;在卫星导航上能把定位精度推到毫米级;在科学研究上可以用来探引力波、验相对论、测常数变化找暗物质;在地球科学上能高精度测重力场变化;就连5G通信、航天测控还有智慧城市这些对时间同步特别敏感的地方都少不了它。