常宏告訴記者，從2008年到2017年，國家授時中心的鍶光鐘制作完成，這臺鐘終于“走了起來”，但是“走起來”后，人們還需要知道光鐘的頻率值具體是多少。“校準(zhǔn)”頻率的研究始于2017年，近日，這臺光鐘實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)行時間單位秒定義下的鍶光鐘絕對頻率測量，數(shù)據(jù)獲得了國際認(rèn)可。
據(jù)了解，能夠成功研制光晶格鐘的國家并不多，其中多數(shù)是發(fā)達(dá)國家?！艾F(xiàn)在，國內(nèi)完成光晶格原子鐘研制的共4家，分別是中國計(jì)量院、國家授時中心、中國科學(xué)院精密測量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院、華東師范大學(xué)?！背：暾f。其中，中國計(jì)量院和國家授時中心都獨(dú)立完成了光鐘頻率通過國際原子時溯源到現(xiàn)行秒定義的工作。
“目前，鍶光鐘研究最為領(lǐng)先的是美國葉軍團(tuán)隊(duì)和日本東京大學(xué)的香取秀俊研究組，我們的研究和這兩個團(tuán)隊(duì)還有差距。但我們與法國的巴黎天文臺、德國聯(lián)邦物理技術(shù)研究院、英國國家物理實(shí)驗(yàn)室的差距正在縮小，甚至在某些方面實(shí)現(xiàn)了超越?！背：暾f。
秒定義關(guān)乎基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)展
目前，國內(nèi)多家單位都在進(jìn)行光鐘的研制與絕對頻率測量，有些團(tuán)隊(duì)研制鍶原子光鐘，有些則研制鈣離子光鐘、鐿原子光鐘。
“現(xiàn)在，在如何重新定義秒的問題上，國際上還沒有一個共識，其中一個重要的原因就是這些光鐘的表現(xiàn)都不錯，不存在某一種原子光鐘性能明顯強(qiáng)于另一種的情況。所以，目前國際上還沒有選定要用哪種光鐘來進(jìn)行未來的秒定義?！绷诌暾f，“前兩年，國際上提出了一個定義秒的新想法，是使用多種原子鐘的加權(quán)平均值作為新的秒定義。所以國內(nèi)做多種光鐘是非常有意義的。”
目前，中國計(jì)量院的鍶原子光鐘、中國科學(xué)院精密測量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院的鈣離子光鐘和華東師范大學(xué)的鐿原子光鐘的頻率測量結(jié)果已經(jīng)被國際時間頻率咨詢委員會頻率標(biāo)準(zhǔn)工作組接受，這三所單位的測量數(shù)據(jù)參與了這幾種光鐘頻率國際推薦值的計(jì)算。
那么，為什么我們要積極研制光鐘，實(shí)現(xiàn)更精確的秒定義呢？
對于人們的日常生活而言，秒的精確定義將讓人們享受更準(zhǔn)確的導(dǎo)航服務(wù)。每當(dāng)我們打開地圖、“搖一搖”尋找身邊的人，精確的秒定義都在發(fā)揮著作用。此外，交通、金融、電網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、移動通信等領(lǐng)域的安全運(yùn)行都依靠高精度的時間頻率計(jì)量。
此外，精確地定義秒還關(guān)乎基礎(chǔ)科學(xué)的發(fā)展。
“目前包括物理學(xué)研究在內(nèi)的很多領(lǐng)域都亟待突破。而突破的發(fā)生，需要科學(xué)上或技術(shù)上其他的突破來帶動。時間頻率目前是人類能夠測量的最準(zhǔn)確的物理量，可以說時間頻率測量能力的提升，將會帶動多個研究領(lǐng)域的進(jìn)步?！绷诌暾f。
例如，秒的精確定義和測量可以幫助科學(xué)家更深入地研究宇宙中的暗物質(zhì)，了解發(fā)生在遙遠(yuǎn)太空中的由更小的天體并合所產(chǎn)生的極微弱的引力波等。
“參與到國際秒定義變更中，對國家而言也意義深遠(yuǎn)?！背：暾f。
2022年，第二十七屆國際計(jì)量大會通過“關(guān)于秒的未來重新定義”的決議——利用光鐘實(shí)現(xiàn)時間單位秒的重新定義。該決議計(jì)劃在2026年國際計(jì)量大會上提出關(guān)于秒的重新定義的建議，并在2030年第二十九屆國際計(jì)量大會上做出最終決定。
“我國需要讓更多自己研制的光鐘參與到這一工作中，在未來時間單位秒定義變更時確保我國有更多的話語權(quán)，維護(hù)國家權(quán)益。”常宏說。
“我國一直在進(jìn)行光鐘的研究，是為了能夠在秒定義的過程中作出貢獻(xiàn)，推動科學(xué)的發(fā)展，并且在未來獨(dú)立自主地復(fù)現(xiàn)秒定義，這一工作不僅體現(xiàn)了我國較高的科研水平，還能夠長期、自主地保持中國標(biāo)準(zhǔn)時間的準(zhǔn)確、穩(wěn)定?！绷诌暾f。
（原標(biāo)題：重新定義秒，鍶光鐘又進(jìn)一步）
