中新社武漢2月7日電 (記者 馬芙蓉)記者7日從中國科學(xué)院精密測量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院獲悉，該院囚禁離子物理研究團(tuán)隊成功研制出第二代液氮低溫鈣離子光鐘，總系統(tǒng)不確定度達(dá)到4.4E-19(E-19表示千億億分之一)，相當(dāng)于連續(xù)計時約720億年誤差不超過1秒，是目前報道的不確定度指標(biāo)最高的光鐘。

　　相關(guān)成果于近日發(fā)表于國際期刊《物理評論快報》(Physical Review Letters)。

　　據(jù)了解，光鐘是一種利用光產(chǎn)生時間基準(zhǔn)的精密儀器，是迄今人類能夠?qū)崿F(xiàn)的精度最高的時間計量裝置，在地球測地學(xué)、導(dǎo)航定位系統(tǒng)、通訊網(wǎng)絡(luò)、城市交通管理等領(lǐng)域，發(fā)揮著重要作用。

　　目前，具有代表性的光頻標(biāo)體系有原子或離子，光鐘可分為鈣離子光鐘、鋁離子光鐘、鍶原子光鐘、鐿原子光鐘等。

　　中國科學(xué)院精密測量院高克林團(tuán)隊從事鈣離子光鐘研究近30年，于2022年研制出不確定度為3E-18(E-18表示百億億分之一)、相當(dāng)于運行105億年偏差不到1秒的鈣離子光鐘。

　　此次研究在上述成果基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性發(fā)展液氮低溫技術(shù)路線，攻克黑體輻射頻移與離子熱運動(宏運動)精密控制等關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)，研制出總系統(tǒng)不確定度達(dá)到4.4E-19的鈣離子光鐘，將鈣離子光鐘系統(tǒng)不確定度推進(jìn)至E-19量級，標(biāo)志著中國在時間頻率基準(zhǔn)領(lǐng)域進(jìn)入國際第一梯隊水平。

　　據(jù)介紹，光鐘系統(tǒng)不確定度直接決定了未來時間頻率基準(zhǔn)的準(zhǔn)確性和可靠性。這項成果在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，將提升對基本物理定律檢驗的靈敏度，為探索超越標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理提供更精確工具；在計量應(yīng)用方面，將為基于光鐘重新定義國際單位制“秒”提供堅實技術(shù)支撐；在工程應(yīng)用層面，將為發(fā)展下一代重力測量、精密導(dǎo)航定位等技術(shù)提供核心頻率基準(zhǔn)。(完)