中国光钟研发 中科大团队重大突破

时间测量新纪元：中国光钟研发获重大突破，中科大团队领跑世界精密物理前沿

---

在人类探索自然规律、追求极致精密的科学道路上，时间测量始终是核心课题之一，中国科学技术大学（以下简称“中科大”）研究团队在光钟研发领域取得重大突破，标志着我国在时间频率基准、量子精密测量等前沿科技领域已跻身世界领先行列，这一成果不仅彰显了中国基础科研的深厚潜力，也为未来导航定位、深空探测、基础物理检验等国家战略需求提供了关键技术支持。

光钟：重新定义“秒”的未来之钟

传统原子钟以微波波段原子跃迁频率为基准,而光钟则利用光学频率（比微波高5个数量级）的原子或离子跃迁来定义时间，其精度可比现有最先进的微波原子钟提升百倍以上，1秒的误差可控制在百亿年以内——这一尺度甚至超过了宇宙年龄，正因如此，光钟被视为下一代时间频率基准，也是全球科技竞争的制高点之一。

中科大团队的突破：从“追赶”到“并跑”乃至“领跑”

中科大团队在潘建伟、陈宇翱等学者的带领下，长期致力于量子光学与精密测量研究，此次突破聚焦于锶原子光晶格光钟和离子光钟两大方向，在多关键环节实现自主创新：

1. 系统稳定性与不确定度双突破
   团队通过发展超稳激光、高精度光谱探测与原子操控技术，将光钟的系统不确定度降至5×10⁻¹⁹以下，相当于150亿年误差不超过1秒，这一指标达到国际光钟研究的第一梯队水平，部分技术路径甚至具有独创性。

2. 可搬运光钟技术取得进展
   高精度光钟通常需要在实验室极端稳定环境下运行，中科大团队成功研制出小型化、可搬运的光钟实验系统，为未来野外基准传递、 relativistic geodesy（相对论大地测量）等应用奠定了基础。

3. 多光钟比对网络构建
   团队在国内首次实现跨城市自由空间光频传输，完成了相距百公里的光钟频率比对，标志着我国已具备构建广域光钟网络的能力，这对于建立独立自主的时间频率体系、提升北斗卫星导航精度具有深远意义。

为什么光钟如此重要？

光钟的突破远不止于“更精确的计时”，它将推动一系列革命性应用：

• 重新定义国际单位“秒”：未来光钟可能取代现有原子钟，成为国际时间新标准。
• 检验基础物理理论：通过比对不同位置光钟的“走时”，可探测引力波、暗物质，甚至验证广义相对论与量子力学的融合理论。
• 赋能国家重大工程：提升北斗导航定位精度至毫米级；为深空探测提供超高精度时间同步；助力5G/6G网络同步与国家安全。

从实验室到未来：中国精密科技的“心跳”

中科大团队的成果,是中国长期布局量子科技与精密物理的缩影，从“墨子号”量子卫星到“九章”量子计算机，再到如今的光钟突破，中国科学家正逐步在多个尖端领域构筑自主创新能力。

正如团队负责人所言：“时间频率是度量衡的基石，光钟的突破意味着我们握紧了科技发展的‘标尺’。” 随着光钟技术向工程化、实用化迈进，中国不仅将在时间科学领域发出更强音，更将为全球人类探索未知前沿贡献东方智慧。

---

中科大团队在光钟研发上的重大突破，如同一束精准至极的“时间之光”，照亮了中国从科技大国迈向科技强国的路径，在分秒必争的现代科技竞争中，中国正用自己的“钟摆”，为人类丈量出更深邃的未来。