我国钙离子光频标测量结果成为国际秒定义“候选者”

　　近日，记者从中国科学院精密测量科学与技术创新研究院（以下简称精密测量院）获悉，国际计量局网站日前更新了国际秒定义候选跃迁频率的推荐值，精密测量院研究员高克林团队研发的钙离子光频标所测得的跃迁频率首次入选。

　　秒是时间的基本单位。1967年，国际计量大会通过了基于铯原子跃迁的新的秒定义，但随着光频标的快速发展，其精度已远超铯原子钟的精度，采用光频标的原子跃迁频率作为新的国际秒定义成为趋势。

　　2020年之前，被国际计量局列入次级秒定义的光频标参考跃迁共有8种，分别为锶原子、镱原子、汞原子、铝离子、汞离子、镱离子（电四极和电八极）和锶离子光频标的参考跃迁。

　　高克林团队从2000年开始开展钙离子光频标的研究工作。据介绍，与其他光频标体系相比，钙离子的能级结构相对简单，实验所需的激光均可由固体激光器产生，但对环境温度和磁场非常敏感，实现高精度极具挑战。

　　研究团队2005年实现单个钙离子的囚禁和冷却，2011年实现中国首台光频标，2015年实现精度达E-17量级的钙离子光频标，2020年成功研制可搬运钙离子光钟。2022年研究团队首次实现液氮低温钙离子光频标，精度达3E-18，相当于105亿年偏差不到一秒。

　　研究团队基于可搬运光钟在北京实现本地基准钟的溯源测量，将钙离子光频测量精度推进到E-16量级。国际计量局时间频率咨询委员会推荐将钙离子光频标所测得的跃迁频率新增为国际次级秒定义。

　　钙离子光频标参考跃迁入选国际计量局次级秒定义的参考跃迁，是中国第一次推动一种新的原子跃迁频率成为国际次级秒定义参考。该工作提升了我国在原子频标领域的国际影响力。