中國(guó)造出全球最準(zhǔn)時(shí)鐘，300億年只差1秒

我們?cè)谏钪械挠?jì)時(shí)工具通常有手表、秒表等。它們攜帶方便，便于掌握和測(cè)算時(shí)間，但美中不足的是，如手表吧，用久了的話(huà)，時(shí)間上會(huì)出現(xiàn)誤差。

塵世間，難道就沒(méi)有最為精確的計(jì)時(shí)工具了嗎？

有的，它就是原子鐘！

原子鐘，是利用原子吸收或釋放能量時(shí)發(fā)出的電磁波來(lái)計(jì)時(shí)的。由于這種電磁波非常穩(wěn)定，再加上利用一系列精密的儀器進(jìn)行控制，原子鐘的計(jì)時(shí)就可以非常準(zhǔn)確了。

精度最高的原子鐘是光鐘，它運(yùn)行300億年誤差只有一秒！

目前，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間“秒”仍基于銫原子微波鐘。

1967年，國(guó)際計(jì)量大會(huì)正式?jīng)Q議，用銫原子的特定振動(dòng)次數(shù)定義“一秒”。迄今為止，這一標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)使用了60年，越來(lái)越跟不上時(shí)代的發(fā)展腳步了。

2022年，第二十七屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)通過(guò)“關(guān)于秒的未來(lái)重新定義”的決議——利用光鐘實(shí)現(xiàn)時(shí)間單位秒的重新定義，并在2030年第二十九屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)上做出最終決定。

很顯然，光鐘要成為下一代定義“秒”的領(lǐng)跑者。

這也就意味著誰(shuí)率先在“光鐘”領(lǐng)域有所突破和建樹(shù)，誰(shuí)就能掌握話(huà)語(yǔ)主動(dòng)權(quán)，成為規(guī)則的制定者。

可喜和驕傲的是，2026年3月，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉團(tuán)隊(duì)造出了世界最準(zhǔn)時(shí)鐘——鍶原子光晶格鐘，將綜合系統(tǒng)不確定度降低至9.2×10^-19，成功實(shí)現(xiàn)300億年誤差不超過(guò)1秒，精度達(dá)到世界頂尖水平，成為全球最準(zhǔn)的時(shí)鐘。

相關(guān)成果于2026年3月5日發(fā)表于國(guó)際期刊《計(jì)量學(xué)》，標(biāo)志著我國(guó)在時(shí)間精密測(cè)量領(lǐng)域的研究水平已躋身國(guó)際最前列。

之前，在鍶光鐘研究領(lǐng)域最為領(lǐng)先的是美國(guó)葉軍團(tuán)隊(duì)和日本東京大學(xué)的香取秀俊研究組。我國(guó)有能力研究的只有四家，分別是中國(guó)計(jì)量院、國(guó)家授時(shí)中心、中國(guó)科學(xué)院精密測(cè)量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院、華東師范大學(xué)。

雖然與國(guó)際領(lǐng)先團(tuán)隊(duì)仍有一定的差距，但耐不住我國(guó)研究人員的辛勤拼搏和鍥而不舍，這才讓中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)率先沖到了隊(duì)伍的前頭，繼而造出了驚詫全球的光原子鐘，簡(jiǎn)稱(chēng)光鐘。

那么，研發(fā)和制造光鐘，又有何應(yīng)用呢？

一句話(huà)吧，在諸多生活乃至戰(zhàn)略性領(lǐng)域上，光鐘的作用無(wú)可替代，且至關(guān)重要！

例如，光鐘能讓導(dǎo)航定位精準(zhǔn)到毫米級(jí)。

目前，我國(guó)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在常規(guī)全球定位下的精度優(yōu)于10米，而在啟用精密單點(diǎn)定位服務(wù)后，水平定位精度可優(yōu)于0.3米，垂直精度優(yōu)于0.6米 。若使用精密單點(diǎn)定位（PPP）或結(jié)合地基/星基增強(qiáng)系統(tǒng)，精度可提升至厘米級(jí)甚至毫米級(jí)。

而GPS定位精度通常在3–10米之間，在理想條件下可達(dá)3米以?xún)?nèi)。軍用GPS精度可達(dá)0.1–0.4米。專(zhuān)業(yè)測(cè)繪設(shè)備（配合RTK或PPP技術(shù)）可實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)甚至毫米級(jí)精度。

也就是說(shuō)，不管我國(guó)的北斗，還是老美的GPS，民用時(shí)，根本達(dá)不到厘米級(jí)，更甭提毫米級(jí)了。即便是軍用，赫赫有名的GPS都自愧不如。

所以呀，若將光鐘應(yīng)用于北斗地面時(shí)間基準(zhǔn)系統(tǒng)，未來(lái)可將定位精度提升至毫米級(jí)，讓這些前沿技術(shù)從“可行”變“可靠”，出行更安全穩(wěn)定。

現(xiàn)如今，各大品牌汽車(chē)不都在往自動(dòng)駕駛的賽道上擠嗎。按照要求，自動(dòng)駕駛車(chē)道線識(shí)別誤差需控制在厘米級(jí)。這也是制約自動(dòng)駕駛始終徘徊不前的一個(gè)重要因素。而今，有了光鐘的加持，必然會(huì)讓自動(dòng)駕駛更上一層樓，達(dá)到無(wú)懈可擊、完美絕妙的至高境地。

再如航天器太空對(duì)接。

航天器在太空中完成對(duì)接，可遠(yuǎn)比地面要復(fù)雜和困難得多。它要求的可是分毫不差。而光種則可以讓太空對(duì)接變得更為輕松和自如。

我國(guó)未來(lái)載人登月、火星探測(cè)、深空探索等一系列高精尖活動(dòng)對(duì)時(shí)間精度要求都極高極高，最好的半秒都能不差。因?yàn)椋坏┰跁r(shí)間上稍有誤差，那么實(shí)際的位置可能就會(huì)偏出幾十幾百米，甚至能達(dá)到數(shù)公里、幾十公里。

此外，光種為電網(wǎng)、通信網(wǎng)絡(luò)、金融交易等諸多生活領(lǐng)域提供最穩(wěn)定的時(shí)間基準(zhǔn)，保障社會(huì)穩(wěn)定運(yùn)行，為人們生活提供更為優(yōu)質(zhì)高效的服務(wù)。

當(dāng)然了，這都是后話(huà)。目前，最為開(kāi)心和自傲的，則是我國(guó)研發(fā)和制造了全球最為領(lǐng)先、精確的時(shí)鐘光種，讓我國(guó)躋身于世界科技的最前沿，掌握住了該領(lǐng)域的主動(dòng)權(quán)、話(huà)語(yǔ)權(quán)，成為規(guī)則的制定者。

讓我們?yōu)檫@又一成就歡呼雀躍吧！

讓我們?yōu)樯谥袊?guó)而慶幸和幸福吧！

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