中国研发新光钟！720亿年误差不超过1秒 精度指标全球最高

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2026/02/08 旺报 吴泓勋



中国团队宣布最新研制出不确定度指标最高光钟，可达到720亿年误差不超过1秒的成果。（示意图:shutterstock/达志）

根据中新社引述中国科学院精密测量科学与技术创新研究院指出，该院囚禁离子物理研究团队成功研制出第二代液氮低温钙离子光钟，总系统不确定度达到4.4E-19（E-19表示千亿亿分之一），相当于连续计时约720亿年误差不超过1秒，是目前报导的不确定度指标最高的光钟，且相关成果在近日发表于国际期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters）。


根据说明，光钟是一种利用光产生时间基准的精密仪器，是迄今人类能够实现的精度最高的时间计量装置，在地球测地学、导航定位系统、通讯网路、城市交通管理等领域，发挥着重要作用。

目前，具有代表性的光频标体系有原子或离子，光钟可分为钙离子光钟、铝离子光钟、锶原子光钟、镱原子光钟等。

中国科学院精密测量院高克林团队研究钙离子光钟近30年，之前2022年研制出不确定度为3E-18（E-18表示百亿亿分之一）、相当于运行105亿年偏差不到1秒的钙离子光钟。

此次研究在上述成果基础上，创新性发展液氮低温技术路线，攻克黑体辐射频移与离子热运动（宏运动）精密控制等关键技术挑战，研制出总系统不确定度达到4.4E-19的钙离子光钟，将钙离子光钟系统不确定度推进至E-19量级，标志着大陆在时间频率基准领域进入国际第一梯队水准。

据介绍，光钟系统不确定度直接决定了未来时间频率基准的准确性和可靠性。这项成果在基础研究领域，将提升对基本物理定律检验的灵敏度，为探索超越标准模型的新物理提供更精确工具；在计量应用方面，将为基于光钟重新定义国际单位制「秒」提供坚实技术支撑；在工程应用层面，将为发展下一代重力测量、精密导航定位等技术提供核心频率基准。