「雕刻」時間的人：超窄線寬激光研製

團隊科研人員在進行研究工作。 本報通訊員 白浩然攝

「現在是北京時間……」

聽到這熟悉的聲音，你是否想過北京時間產生於哪裡？

其實，北京時間並非來自北京，而是來自位於臨潼驪山腳下的中國科學院國家授時中心。在這裡，有一群「雕刻」時間的人，他們用智慧和汗水把對時間的測量精確到千億分之一秒。他們就是國家授時中心主任張首剛和他的「時間團隊」。

為了千億分之一秒的精確

北京時間是我們每天都在使用的標準時間。中國科學院國家授時中心承擔著我國標準時間的發播任務。時間頻率基準重點實驗室依託於該中心，是我國標準時間產生、保持和應用的中科院重點實驗室。

時間頻率基準重點實驗室要保證我國標準時間的精確度，首先要有高精度時間頻率的產生裝置，也就是原子鐘。國家授時中心安放了30多台原子鐘，這是國內最大的守時鐘組。每天，科研人員要根據原子鐘的數據計算出時間，並將原始數據和計算後的數據上傳給國際時間局，用來計算國際標準時間。

高精度的時間不僅在通信、證券、航空、國防等領域具有重要意義，作為最基本的物理量，對提升國家科研水平也有著基礎性作用。「時間的毫釐之差，會帶來距離的千里之謬。比如飛船對接，一旦時間差百萬分之一秒，就會出現300米的距離偏差。」張首剛介紹說。因此，所謂高精度，起碼要做到千億分之一秒的精確。

為了這千億分之一秒的精確，多年來張首剛帶領時間頻率基準重點實驗室，圍繞高精度時間頻率的產生和保持，展開量子頻標、時間頻率測量和控制、時間頻率傳遞、守時理論與方法、時間用戶系統等方向的應用基礎研究。

判斷時間性能的第一條是守時實驗室的鐘組在國際原子時計算時的權重。權重越大，說明這個守時實驗室越重要。目前，全世界共有400多台原子鐘，按照常規，每個月國際時間局會根據各地原子鐘數據，計算和發布一次國際標準時間。作為全球最重要的守時實驗室之一，我國的時間頻率基準重點實驗室對國際原子時計算的權重貢獻位居世界前列。「這說明我們的原子鐘精準度高，北京時間的性能相當不錯！」張首剛介紹說。

目前，圍繞我國標準時間的產生、保持和應用，國家授時中心已經形成了「原子鐘——守時——授時——用時」的時間頻率學科鏈，以及以「時間——信號——軌道」為特色的衛星導航系統研發技術優勢。我國空間技術、測繪、地震、交通、通信等多個行業和部門都在接受和應用著來自這支「時間團隊」的授時服務。

科研團隊情系驪山

高性能原子鐘是國家戰略資源。由於歷史原因，我國高性能原子鐘的研製水平遠遠落後於國際先進水平。沒有自己的原子鐘，我國將在時頻領域核心技術上受制於人。

2004年，張首剛辭去法國巴黎天文台職位回國後，在現任中國科學院院長白春禮的建議下，放棄了原定去上海的工作，回到故鄉陝西，來到我國唯一從事時間頻率科學和技術研究的中國科學院國家授時中心，從無到有組建科研團隊，潛心進行高性能原子鐘研製。

張首剛說：「國家授時中心在這方面是零基礎，當時整個西安地區都沒有冷原子研究，可是我研究的新型原子鐘恰恰需要冷原子技術，所以困難是可想而知的。」

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