我国光钟技术实现历史性突破 时间计量精度达300亿年误差1秒

人类对时间的测量追求从未停止。

从日晷到机械钟,从石英钟到原子钟,每一次进步都代表着文明对精准度的新认识。

近日,中国科学技术大学科研团队在光钟研制领域取得突破性成果,将锶原子光晶格钟的稳定度和不确定度指标双双突破10的负19次方量级,这意味着该光钟运行300亿年的误差不会超过1秒,刷新了人类计时的极限。

这一成就的取得源于对原子特性的深入理解。

科学家发现,用能量激发原子会释放出固定频率的电磁波。

原子就像一根精确的琴弦,每次被"拨动"都能发出完全相同的"音高",这种几乎永恒不变的振动特性使其成为理想的计时基准。

基于这一原理,科学家最初以铯原子为基础,发现其每秒振动约91亿次,由此研发出微波原子钟。

目前全球时间基准由80个实验室、450台原子钟共同维护,我国陕西国家授时中心和北京中国计量科学研究院的高精度原子钟组是其中的重要组成部分。

微波原子钟的出现使人类第一次能够以光为尺丈量世界。

北斗三号卫星搭载的国产铷原子钟通过测量光的传播时间推算距离,百万分之一秒的偏差就可能导致300米左右的定位误差。

正因为对时间的极致掌控,我们每天使用的导航系统才能精确定位目的地。

计时精度的提升,表面上是“把秒分得更细”,本质上是提升国家精密测量能力与关键基础设施的可靠底座。

从实验室的极限突破到面向应用的系统工程,需要长期稳定投入与持续创新。

随着光钟等前沿技术不断成熟,时间这把“看不见的尺”将更加精准地丈量世界,也将为高质量发展提供更坚实的支撑。