72亿年仅误差一秒！我国成功研制锶原子光晶格钟

中国科学技术大学潘建伟、陈宇翱、戴汉宁等组成的团队，成功研制了一种万秒稳定度和不确定度优于5 x 10-18的锶原子光晶格钟。该系统是当前国内综合指标最好的光钟之一，使我国成为继美国之后第二个达到上述综合指标的国家。这项研究成果最近发表在国际计量领域的重要学术期刊《计量学》上。

研究团队首先实现了锶原子（87Sr）的激光冷却，并将其束缚在一个具有长寿命的一维光晶格中。然后，利用一束预先锁定到超稳腔的超稳激光来探寻锶原子钟态跃迁，并实现了光钟闭环运行。

通过对两套独立的锶原子光晶格钟进行了频率比对测量，得到了单台光钟稳定度，在10000秒积分时间达到了4×10-18，在47000秒达到了2.1×10-18。在此基础上，研究团队还评估了Sr1光钟系统的频移因素，最终得到其系统不确定度为4.4×10-18，相当于72亿年仅偏差1秒。这些性能指标表明该光钟系统已部分满足“秒”重新定义的要求。

这项成果对未来实现远距离光钟比对、建立超高精度的光频标基准和全球性光钟网络奠定了重要的技术基础，对构建新一代全球时间基准以及提供引力波探测、暗物质搜索的新方法等具有重要价值。