參考消息網6月19日報道 據《西班牙人報》網站6月12日報道，通過把六個不同國家的光學時鐘連接，一個國際研究團隊進行了迄今為止最全面的光學時鐘——一種非常精確的原子鐘——協調比較。研究人員在發表于《光學》雜志上的研究中指出，這項跨越數千公里的實驗是朝著重新定義“秒”的概念，以及最終建立全球光學時間尺度邁出的重要一步。

　　研究人員通過在六個國家進行跨越數千公里的光學時鐘比較，邁出了建立全球時間新標準的關鍵一步。

　　英國國家物理實驗室的時間和頻率負責人海倫·馬戈利斯指出：“原子鐘提供的精確時間和頻率信號對于許多日常技術至關重要，比如全球定位系統、電網管理和金融交易同步等。”

　　“我們的發現可以幫助提高下一代光學時鐘的性能，這將使全新的應用和依賴于時間和頻率的科學進步成為可能。”馬戈利斯說。

　　光學時鐘是一種原子鐘，使用激光以受控的方式激發原子，從而使其在特定的能級之間躍遷。這種躍遷發生在極其精確的頻率上，這些頻率相當于普通鐘表的“滴答”聲。

　　由于光學時鐘以多種形式存在，每種都使用不同的原子來測量時間，因此要充分利用光學時鐘的潛力就需要在長距離上進行比較。

　　此次研究同時使用10個不同的光學時鐘，進行了38次比較（頻率比）。其中4次比較是首次進行，而其余幾次的測量精度也遠高于以往實驗。

　　意大利計量科學研究院高級研究員馬爾科·皮佐卡羅指出：“這種測量提供了一些關鍵信息，以便說明光學時鐘還需做哪些工作，才能達到國際計時所需的精度和可靠性。”

　　他還強調，這次實驗展示了“整個歐洲的光學時鐘如何連接，以最先進的精度測量頻率比”，并且創造了一個“分布式實驗室”。

　　數十年來，全球計時標準一直基于分布在世界各地的銫微波原子鐘信號的平均值。但是，越來越多的人呼吁使用光學時鐘來重新定義國際單位制下的“秒”。

　　目前光學時鐘的精度約為銫原子鐘的100倍，其計時精度極高，在數十億年內的誤差不超過1秒。

　　然而，要將其用于國際計時，需要比較多個光學時鐘之間的數據，以驗證它們是否正常工作。這正是這項新實驗所要完成的工作。

　　芬蘭計量科學中心高級科學家托馬斯·林德瓦爾指出：“同時比較多個光學時鐘并使用多種鏈路技術，比之前使用的成對時鐘比較能夠提供更多關鍵信息。通過協調一致的測量，可以驗證一致性并獲得更可靠的信息。這些結果有助于確定在新的‘秒’定義中應該使用哪個或哪些光學時鐘。”

　　為了開展這項研究，科學家們必須將來自不同光學時鐘系統的頻率信號連接起來。他們使用了兩種方法：來自衛星的無線電信號和通過光纖傳輸的激光。

　　數據分析工作也給科學家帶來了挑戰。英國國家物理實驗室科學家蕾切爾·戈登指出：“并非所有結果都符合我們的預期，而且我們觀察到測量結果中存在一些不一致性。但是，同時比較如此多的光學時鐘并使用多種技術將它們連接起來，使得辨別問題根源所在變得更加容易。”

　　該實驗還發現了一些需要進一步展開研究的領域。例如，為了確認所有光學時鐘都按預期工作，需要降低測量的不確定性，直到所有時鐘的精度達到相同水平。之后必須重復測量以確認運行可靠性，從而增強對時鐘和鏈路的信心。此外在重新定義“秒”之前還必須滿足其他多個標準，其中之一就是證明光學時鐘能夠定期、持續地為國際時間尺度作出貢獻。