我国光钟首次实现对国际原子时的驾驭

2026年2月11日,国际权度局(BIPM)发布最新一期《时间公报》(Circular T 457),中国科学院国家授时中心自主研制的锶光钟NTSC-Sr2,被用作次级基准校准国际原子时TAI)的准确性,并首次实现了我国光钟对国际原子时的驾驭【1】。

2026年2月11日,国际权度局官网发布的各国铯喷泉基准钟、铷喷泉钟和光钟作为基准和次级基准参与国际原子时(TAI)情况。图中,黑点代表该原子钟向国际权度局提供了数据,彩色点代表该原子钟当月作为基准对国际原子时进行了驾驭。NTSC-Sr2和NIM-Sr1分别是中国科学院国家授时中心和中国计量科学院研制的锶光钟名称。


国际原子时(TAI)是由国际权度局(BIPM)负责计算的原子时,每月发布一次,作为参考用于校准各国或地区标准时间,以实现全世界时间的统一。它是每天通过卫星比对不同国家或地区连续不间断运行400余台的守时钟,加权计算得到稳定的自由原子时数据,再通过现行的铯喷泉基准钟,以及次级基准钟铷喷泉钟和光钟进行校准,形成既准确又稳定的原子时数据。

基于现行的时间单位“秒”定义,目前的基准钟主要是铯喷泉钟。中国科学院国家授时中心和中国计量科学研究院研制的铯喷泉钟均作为基准钟校准国际原子时。

光钟的性能比铯喷泉钟高两个量级以上。国际权度局制定了基于光钟的 “秒”定义变更路线图,计划2030年后实施,同时对光钟的性能提出严格要求。国家授时中心锶光钟研究团队历经十余年科技攻关,研制的锶光钟NTSC-Sr2,其频率稳定度与不确定度均优于2×10⁻¹⁸2】,性能国际先进,是我国首台性能满足“秒”定义变更的光钟。

国际权度局有专门的专家团队对基准钟和次基准钟进行评估认可。国家授时中心和中国计量科学研究院的锶光钟均通过了认可,并提供了数据,国家授时中心研制的锶光钟上月实现了我国光钟首次对国际原子时的驾驭。此前,仅有美国、英国、法国和日本等少数国家的光钟用于国际原子时驾驭。

我国光钟对国际原子时的首次驾驭,标志着我国已经掌握了从高性能光钟自主研制到实际驾驭国际原子时(TAI)全链条能力,中国的光钟研制和应用已进入国际“第一梯队”,标志着中国在国际标准时间产生体系中从“参与者”到“决策者”的跨越。另外,国家授时中心负责研制国际首台空间光钟已入轨空间站。

国家授时中心担负着国家标准时间(北京时间)的产生和发播使命,不同手段的授时服务支撑着经济社会运行,保障着国家安全。目前北京时间自主可控,准确度国际第一。光钟,不仅应用于标准时间产生系统,保证北京时间始终自主可控和性能先进,而且还将应用于诸多重大工程系统,提升性能并衍生新的功能,服务国家战略。


【1】 国际权度局(BIPM)官网发布的铯喷泉基准钟、铷喷泉钟和光钟参与国际原子时(TAI)的情况https://webtai.bipm.org/database/show_psfs.html

【2】 NTSC SrII optical lattice clock with uncertainty of 2×10-18, Metrologia 62035007, 2025




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