中國科研人員研發銣原子鐘 穩定度刷新國際紀錄

記者13日從中國科學院精密測量科學與技術創新研究院獲悉，該院研究員梅剛華帶領團隊研制出新款銣原子鐘，測得秒級頻率穩定度為9E-14(1E-14為百萬億分之一)，百秒級頻率穩定度為9E-15。這是目前國際上最高的銣原子鐘短期穩定度指標。

相關成果于近日發表于國際期刊《IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement》。論文評審專家認為，該研究工作“創造了銣原子鐘短期頻率穩定度的新紀錄”，研究結果“令人鼓舞”。

據了解，銣原子鐘具備體積小、重量輕、功耗低、可靠性高、壽命長且制造成本低等優勢，是目前應用最廣的原子鐘，在衛星導航、通信、電力、金融等領域均有應用。在衛星導航領域，星載原子鐘被稱為導航衛星的“心臟”，對系統定位和授時精度具有決定性作用。

梅剛華從1997年開始致力于銣原子鐘的研究，先后研制出三代具有完整自主知識產權的星載銣原子鐘，批量裝備于北斗導航衛星。其中，2016年研制成功的第三代星載銣原子鐘，秒穩定度為7E-13，萬秒和天穩定度均在E-15量級，創造了當時銣原子鐘頻率穩定度的國際紀錄。此次研究成果，再度刷新該團隊2016年創造的國際紀錄。

梅剛華表示，此次技術突破，有助于發展高品質微波振蕩器技術和研制新一代北斗系統星載原子鐘。

但他也指出，一臺高精度原子鐘，既要具備良好的短期穩定度，還要具備良好的中長期穩定度。要將銣原子鐘的中長期穩定度提升到與E-14量級秒穩定度相匹配的水平，任務仍然十分艱巨。這也是他和團隊下一步努力的方向。