我國(guó)研制的光鐘獲準(zhǔn)駕馭國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間

　　在國(guó)際時(shí)間頻率計(jì)量研究領(lǐng)域，“中國(guó)”二字的含金量，再一次提升。

　　由中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院（以下簡(jiǎn)稱“中國(guó)計(jì)量院”）研制的鍶原子光晶格鐘NIM-Sr1，近期正式獲準(zhǔn)駕馭國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)光鐘參與駕馭國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間“零”的突破。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的準(zhǔn)確運(yùn)行將增添更多“中國(guó)動(dòng)力”，極大增強(qiáng)我國(guó)在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間產(chǎn)生中的話語(yǔ)權(quán)。

　　居于國(guó)際科研前沿的精密時(shí)間頻率計(jì)量，是量子科學(xué)研究和未來(lái)量子產(chǎn)業(yè)的核心基礎(chǔ)，其水平是一個(gè)國(guó)家科技實(shí)力和地位的重要反映，更是事關(guān)國(guó)家發(fā)展的重中之重。

　　2006年，中國(guó)計(jì)量院在多年潛心研制銫原子噴泉鐘的同時(shí)，敏銳地注意到，光鐘很可能在未來(lái)取代銫原子噴泉鐘，成為下一代基準(zhǔn)原子鐘。而彼時(shí)，該院對(duì)于光鐘的研究幾乎是空白。世界幾個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家從上世紀(jì)70年代末起就已經(jīng)開(kāi)始了光鐘的相關(guān)研究。是“白手起家”迎頭追趕，還是先放一放、等等看？中國(guó)計(jì)量院堅(jiān)定地選擇了前者。

　　20年來(lái)參與了鍶原子光晶格鐘研究整個(gè)過(guò)程的中國(guó)計(jì)量院時(shí)間頻率所所長(zhǎng)林弋戈回憶道，當(dāng)時(shí)研究人員基本都二三十歲，大家鉚足了勁兒，從光鐘的原理基礎(chǔ)開(kāi)始自學(xué)，沒(méi)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備，就自己動(dòng)手研發(fā)激光器等。經(jīng)過(guò)9年的摸爬滾打，2015年，中國(guó)計(jì)量院研制的鍶原子光晶格鐘NIM-Sr1的數(shù)據(jù)被國(guó)際時(shí)間頻率咨詢委員會(huì)（CCTF）接收，成為我國(guó)首臺(tái)為秒的次級(jí)表示國(guó)際推薦值定值作出貢獻(xiàn)的光鐘。

　　此后的10年，研發(fā)團(tuán)隊(duì)想方設(shè)法深挖誤差來(lái)源，并努力突破影響光鐘性能提升的關(guān)鍵技術(shù)。

　　“當(dāng)時(shí)，全球光鐘研究的一個(gè)共性難題，就是黑體輻射頻移問(wèn)題?！绷诌旮嬖V記者，中國(guó)計(jì)量院充分發(fā)揮技術(shù)團(tuán)隊(duì)協(xié)作優(yōu)勢(shì)，利用熱工所在精密測(cè)溫方面的優(yōu)勢(shì)力量，兩個(gè)團(tuán)隊(duì)共同抑制了環(huán)境背景熱輻射對(duì)光鐘帶來(lái)的影響，把光鐘的系統(tǒng)頻移不確定度減小到了E-18量級(jí)。

　　2024年，CCTF發(fā)布秒定義變更路線圖，最早將于2030年基于光鐘重新定義時(shí)間單位“秒”。光鐘即將成為下一代基準(zhǔn)原子鐘，作為時(shí)間頻率量值的源頭，而光鐘參與駕馭國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，是國(guó)際秒定義變更路線圖中規(guī)定的秒定義變更必要條件之一，是各國(guó)爭(zhēng)取秒定義變更話語(yǔ)權(quán)的重點(diǎn)攻關(guān)領(lǐng)域。

　　“中國(guó)已經(jīng)在1967年錯(cuò)過(guò)了參與秒定義變革，我們這一代有責(zé)任抓住此次機(jī)會(huì)，也為國(guó)際秒定義作出中國(guó)實(shí)質(zhì)性貢獻(xiàn)?！闭雇窈蟮难兄乒ぷ?，林弋戈充滿信心。目前，NIM-Sr1和中國(guó)計(jì)量院研制的新型銫原子噴泉鐘NIM6都已獲準(zhǔn)校準(zhǔn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，使得中國(guó)計(jì)量院參與駕馭國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的基準(zhǔn)鐘實(shí)現(xiàn)了從“單核牽引”到“三擎驅(qū)動(dòng)”的重大跨越，也標(biāo)志著我國(guó)在國(guó)際時(shí)間頻率基準(zhǔn)研究領(lǐng)域穩(wěn)居全球第一梯隊(duì)。（記者 史玉成）

　　轉(zhuǎn)自：中國(guó)質(zhì)量報(bào)

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