160亿年误差仅一秒！中科院要重新定义“秒”

7月3日消息，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

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