中国光钟精度突破10⁻¹⁹量级，300亿年误差不超1秒

【区角快讯】2026年3月6日，据“量子科话”公众号披露，合肥国家实验室与中国科学技术大学联合团队——由潘建伟、戴汉宁、陈宇翱、彭承志等科学家领衔——在光钟研发领域实现里程碑式突破。

该团队成功将锶原子光晶格钟的稳定度与系统不确定度双双推进至优于10⁻¹⁹量级，这意味着其运行约300亿年累计误差不超过1秒。这一性能指标已满足国际单位制（SI）中关于“秒”重新定义的核心技术要求，使该装置成为全球少数具备参与新秒定义资格的高精度光钟之一。

此项成果已正式发表于国际计量权威期刊《计量学》，标志着我国在时间频率精密测量领域迈入世界领先行列。光钟作为当前最精准的时间频率基准，其原理基于原子内部能级跃迁所发出的光学频率信号，相较现行微波喷泉钟，精度提升达四个数量级。

此类超高精度计时装置不仅将推动“秒”从微波时代迈入光学时代，还可为卫星导航、高速通信及精密测地等关键基础设施提供新一代时间基准。同时，它也为检验广义相对论、探测引力波乃至探索暗物质等前沿基础物理研究开辟了全新实验平台。

此前，全球光钟综合性能多停留在10⁻¹⁸量级，仅有美国国家标准与技术研究院（NIST）、德国联邦物理技术研究院（PTB）等极少数机构接近10⁻¹⁹门槛。此次中国团队通过长期系统性攻关，攻克了限制光钟性能的关键技术瓶颈。

相关技术路径亦为可搬运光钟与星载光钟的工程化应用铺平道路，未来将在构建全球统一超高精度时间网络、支撑下一代导航系统及验证基本物理定律等方面发挥不可替代作用。随着2030年国际“秒”定义变更窗口临近，中国在此领域的突破显著增强了我国在全球时间标准体系中的话语权。