我们国家的光晶格钟研发迈向世界领先队伍

近日，由中国科学院国家授时中心常宏研究员领导的鲟光钟团队成功研发出频率稳定性和系统不确定性均优于2。×在10-18岁的φ光晶格钟中。这个结果标志着我国在光晶格钟领域的发展取得了长足的进步，已经进入了世界领先地位。

根据研究小组相关人员的说法，这次开发的φ光晶格钟已经完全满足 2022 第27届国际计量大会年度第27届(CGPM)通过的关于 2030 2008年发展时间单位“秒”定义变更时对光钟性能的要求，使中国成为继美国之后实现光晶格钟性能(频率稳定性和不确定性)的第二个优于2。×在全球光钟领域，10-18国家进一步提高了我国的话语权和影响力。

实现这一高精度的背后，团队研究人员将移动晶格技术、法拉第笼技术、主动控制湿热屏腔技术、浅光晶格技术等多项前沿技术紧密结合，有效解决了传统钒光钟黑体辐射频移、密度频移等频移项测量精度难以突破的问题，将其降低到10-19量级，同时将DC斯塔克频移长期保持在10-20量级。结合高效冷原子量子参考系统制备流程和窄线距激光技术，系统频率稳定性达到3.6×10-16(τ/s)-0.5，1.2×10-18(57000s);该系统的总不确定性达到1.96×10-18。

这项工作的结果以题为主《NTSC SrII optical lattice clock with uncertainty of 2×论文10-18 月 2 在国际计量学领域，日在线发表权威学术期刊《计量学》(Metrologia)。这篇论文的审稿人认为：“国家授时中心最新开发的鲟光钟，已经完成了当前世界第二小的不确定度光钟”。

作为文章的第一共同作者，中国科学院国家授时中心卢晓同副研究员和郭峰特聘研究助理，常宏研究员是通讯作者。

近几年来，中国科学院国家授时中心在光钟研究领域取得了巨大成就。2023 2000年，通过国家授时中心的守时氢钟和卫星链接追溯国际原子时间。(TAI)，完成绝对频率测量(Metrologia，2023);利用弗洛凯技术抑制浅光晶格中的隧道穿透效应，完成了Hz量级线距较大的钟越迁谱线。(Phys. Rev. Lett. 2022年获得中国光学十大提名奖;2025年 2008年，空间光钟国际首次实现轨碱土金属激光冷却(Chin. Phys. Lett. 2025)。

此次实现的φ光晶格钟不确定性优于2。×10-18的研究成果是中国科学院国家授时中心在光钟研究领域取得的又一重要突破。中国科学院国家授时中心党委书记窦忠研究员表示，“这些成果也展示了中国科学院国家授时中心在时间频率领域的深厚积累和创新能力。”

国家授时中心将继续努力，占领国际制高点的时间频率，并为“秒”定义的变化做出应有的贡献。