在國際時間頻率計量研究領域，“中國”二字的含金量，再一次提升。
由中國計量科學研究院（以下簡稱“中國計量院”）研制的鍶原子光晶格鐘NIM-Sr1，近期正式獲準駕馭國際標準時間，實現了我國光鐘參與駕馭國際標準時間“零”的突破。國際標準時間的準確運行將增添更多“中國動力”，極大增強我國在國際標準時間產生中的話語權。
居于國際科研前沿的精密時間頻率計量，是量子科學研究和未來量子產業的核心基礎，其水平是一個國家科技實力和地位的重要反映，更是事關國家發展的重中之重。
2006年，中國計量院在多年潛心研制銫原子噴泉鐘的同時，敏銳地注意到，光鐘很可能在未來取代銫原子噴泉鐘，成為下一代基準原子鐘。而彼時，該院對于光鐘的研究幾乎是空白。世界幾個發達國家從上世紀70年代末起就已經開始了光鐘的相關研究。是“白手起家”迎頭追趕，還是先放一放、等等看？中國計量院堅定地選擇了前者。
20年來參與了鍶原子光晶格鐘研究整個過程的中國計量院時間頻率所所長林弋戈回憶道，當時研究人員基本都二三十歲，大家鉚足了勁兒，從光鐘的原理基礎開始自學，沒有實驗設備，就自己動手研發激光器等。經過9年的摸爬滾打，2015年，中國計量院研制的鍶原子光晶格鐘NIM-Sr1的數據被國際時間頻率咨詢委員會（CCTF）接收，成為我國首臺為秒的次級表示國際推薦值定值作出貢獻的光鐘。
此后的10年，研發團隊想方設法深挖誤差來源，并努力突破影響光鐘性能提升的關鍵技術。
“當時，全球光鐘研究的一個共性難題，就是黑體輻射頻移問題。”林弋戈告訴記者，中國計量院充分發揮技術團隊協作優勢，利用熱工所在精密測溫方面的優勢力量，兩個團隊共同抑制了環境背景熱輻射對光鐘帶來的影響，把光鐘的系統頻移不確定度減小到了E-18量級。
2024年，CCTF發布秒定義變更路線圖，最早將于2030年基于光鐘重新定義時間單位“秒”。光鐘即將成為下一代基準原子鐘，作為時間頻率量值的源頭，而光鐘參與駕馭國際標準時間，是國際秒定義變更路線圖中規定的秒定義變更必要條件之一，是各國爭取秒定義變更話語權的重點攻關領域。
“中國已經在1967年錯過了參與秒定義變革，我們這一代有責任抓住此次機會，也為國際秒定義作出中國實質性貢獻。”展望今后的研制工作，林弋戈充滿信心。目前，NIM-Sr1和中國計量院研制的新型銫原子噴泉鐘NIM6都已獲準校準國際標準時間，使得中國計量院參與駕馭國際標準時間的基準鐘實現了從“單核牽引”到“三擎驅動”的重大跨越，也標志著我國在國際時間頻率基準研究領域穩居全球第一梯隊。（記者 史玉成）
轉自：中國質量報
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