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我国实现时间精密测量新突破,300亿年误差不超1秒

《光明日报》等媒体刊发消息称,中国科学技术大学潘建伟、戴汉宁等科研团队在光钟研制领域取得里程碑式进展,成功将锶原子光晶格

《光明日报》等媒体刊发消息称,中国科学技术大学潘建伟、戴汉宁等科研团队在光钟研制领域取得里程碑式进展,成功将锶原子光晶格钟的稳定度和不确定度指标全面突破10^(-19)量级,相当于300亿年误差不超过1秒,标志着我国在时间精密测量领域跻身国际最前列。

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光钟作为当今最精密的时间频率标准,核心是利用原子内部能级跃迁产生的频率信号定义时间,其性能由稳定度与不确定度两大核心指标衡量,数值越小性能越优。此次突破的精度水平,不仅显著超过国际计量界对“秒”重新定义的门槛要求,还将直接支撑国际单位制中“秒”的重新定义,推动全球时间标准迈入光学时代,精度较现有微波时间标准提升4个数量级。

据了解,科研团队设计构建了一套精密的双钟比对系统,包含高性能参考钟和零死时间钟,通过高精度时序同步与交替拉姆齐光谱探测,突破传统技术瓶颈,在2万秒积分时间内实现长期稳定度优于2.9×10^(-19)。在不确定度方面,团队针对核心系统效应展开攻关,使锶原子光晶格钟综合系统不确定度达到9.2×10^(-19),满足“秒”重新定义的高精度要求。

该成果的落地,不仅让我国光钟研制水平跻身国际顶尖梯队,还为可搬运光钟、星载光钟的发展提供了可行技术路径,为光钟在检验基本物理学定律、支撑下一代卫星导航系统、构建全球统一超高精度时间基准等领域的深度应用奠定坚实基础,对我国灾害防控、资源勘探、暗物质探测等前沿领域发展具有重要意义。