2026 年中国科学家成功研制核光钟

核光钟，是 2026 年 10 月由我国科研团队成功研制的新一代精密计时科学装置，属于下一代超高精度原子钟升级方向，突破传统原子钟的精度上限，在基础物理研究、深空探测、卫星导航、大地测绘等领域具备广阔应用前景。该成果发布后，在全球计量科学与基础物理领域引发高度关注，标志我国在前沿时间频率计量领域迈入世界第一梯队。

背景

时间是人类最基础的物理量，高精度计时是现代科技体系的底层基石。当前全球广泛使用的原子钟，利用原子核外电子能级跃迁实现计时，支撑卫星导航、通信网络、电力调度、天文观测等系统运行。但原子钟精度进一步提升存在物理瓶颈。核光钟则利用原子核能级跃迁信号作为计时基准，相比原子钟，原子核对外界电磁场、温度扰动敏感度更低，理论计时精度远高于现有原子钟，被科学界视作下一代时间基准核心技术。核光钟研发难度极高，涉及核物理、激光、精密光学、低温工程、超高真空等多学科交叉，多年来全球多国科研团队持续攻关，实现工程化研制难度巨大。我国长期布局时间频率基础研究，持续投入精密计量科研平台建设，为核光钟研发奠定基础。

主要内容

本次研制的核光钟，攻克了核能级激发、超窄线宽激光、超高稳定光学腔、精密环境隔离等一系列核心技术难题，成功观测目标核能级跃迁信号，完成装置闭环运行，验证核光钟原理工程可行性。科研团队搭建多重屏蔽系统，隔绝磁场、振动、温度波动干扰，为原子核创造稳定工作环境。团队自主研发配套激光控制系统、信号采集系统，突破多项关键元器件瓶颈，提升装置稳定性。

在性能指标上，核光钟具备更低系统误差，未来持续优化后，计时精度有望达到数亿年误差不足一秒，远超现有铯原子钟。项目团队同步开展应用场景论证，探索核光钟在大地重力测量、引力波探测、基础物理常数检验、深空导航中的应用。成果包含一批自主知识产权技术，形成完整实验平台，可继续迭代升级。项目属于基础前沿研究，短期难以直接商业化，但会带动精密光学、超高精度传感器、真空技术等上下游技术进步。科研团队表示，后续将持续优化装置稳定性，推进小型化工程样机研发，推动核光钟从实验室走向工程应用。

影响与意义

核光钟的成功研制，代表我国在精密时间频率领域取得里程碑突破，打破少数发达国家在下一代时间基准技术上的优势格局。超高精度计时将重塑卫星导航体系，未来搭载核光钟的导航卫星，定位精度会进一步提升，赋能自动驾驶、地理测绘、海洋探测。在基础科研层面，核光钟可以用来检验广义相对论、探测引力信号，帮助人类探索基础物理规律。

同时，该项目带动大量尖端精密制造技术攻关，推动国内光学、量子测量产业技术升级，培养跨学科高端科研人才。时间频率标准是国家计量体系核心，自主可控的超高精度时间基准，保障通信、金融、电力等关键基础设施时间安全，提升国家重大基础设施抗风险能力。虽然核光钟距离大规模工程应用还有较长技术迭代周期，但本次成果打通原理验证环节，为未来建立新一代国家时间基准奠定坚实基础，是我国基础科学研究持续向上突破的标志性成果之一。