重大突破！

想知道当下的时间，你会怎么做？你可能会看一下手机上显示的时间数字，那你知道这个时间是如何精准地 " 跑 " 到手机里的吗？在这个过程中产生的误差又有多少？这就涉及时间如何被精确测量、又如何精准传递的问题。

我国科学家实现百公里

自由空间高精度时间频率传递

近日，我国科研团队在国际上首次实现了百公里级的自由空间高精度时间频率传递实验时间传递稳定度达到飞秒（千万亿分之一秒）量级，可满足目前最高精度光钟的时间传递要求。

这项研究由中国科学技术大学潘建伟团队与上海技物所、新疆天文台等单位合作完成，相关成果论文于近日在国际学术期刊《自然》杂志发表。这一实验结果将对精密导航定位、全球授时、广域量子通信等领域产生重要影响。

时间是什么，又该如何去测量和共享时间？古人曾用太阳东升西落、月亮阴晴圆缺这些自然界的周期现象来度量时间，现今，人们把目光从运转有序的天体转向了神奇的量子世界。

在第 13 届国际度量衡会议上，" 秒 " 被重新由铯原子钟来定义。中国科学技术大学研究员姜海峰介绍，由于原子的能级结构很稳定，与之相应的电磁波频率也十分稳定，知道了频率，也就得到了时间，所以通常把时间和频率统称为时间频率，也就是 " 时频 "。

铯原子钟的频率在微波波段，现在科学家们又开发了锶、镱等新型原子钟，它们的频率要更高，在光学波段，因此被称作 " 光学原子钟 "，简称 " 光钟 "。铯原子钟的测量精度可以达到一亿年只有 1 秒的误差，而光钟的测量精度现在已经是千亿亿分之一，也就是说在百亿年中的误差还不到 1 秒。

" 光钟跃迁频率是在光频，它的输出是一束激光。从物理机制来讲，光钟还有极高的潜质，稳定度和不确定度实际上目前还在提高。" 姜海峰说。

△百公里高精度时频传递实验示意图

科研团队的制胜法宝—— " 光梳 "

" 北京时间 " 基于的是国家授时中心的原子钟时间，如何让这个时间 " 飞入寻常百姓家 "？有了最精确的计时，还要有与之精度相匹配的时间传递技术。

此前，自由空间中的光频传输技术只能实现 10 公里量级的传输距离，而这一次，中国科学技术大学团队在相隔 113 公里的新疆南山天文台和高崖子天文台之间实现了万秒 10 的负 19 次方量级稳定度的时频传递。" ‘光梳’实际上是一个宽谱的激光，从光谱上看，就像一把梳子。它的好处是由于谱特别宽，相当于信息量变大了，光断了再恢复以后，就可以通过更多的信息解算出来。" 姜海峰说。

时间的精确测量和传递，将使人们能够对相对论原理、各种引力理论、暗物质模型等基础物理进行实验检验。姜海峰说，这也和我们的生活密切相关，例如，卫星要想定位更准确，精确到毫米以下，就需要更好的计时精度，而在大地测量、地质勘探、雷达探测等领域，精确的时间也都将发挥重要作用。