科技日報北（běi）京7月25日電(記者張夢然李大慶（qìng）)世（shì）界首台太空運行的冷原子鍾已在軌近兩年時（shí）間。記者從中科院獲悉,這台（tái）3000萬年誤差小於1秒的冷原（yuán）子鍾運行（háng）正常,將目前人類在太空的時間計量精度（dù）提高了1?2個數量級。相關成果作為亮點（diǎn）文章於（yú）7月24日在線發表在（zài）《自（zì）然?通訊》上。

冷原子鍾是利（lì）用激光使原子溫度降至絕對零度附近,使（shǐ）原子能級躍遷頻率更（gèng）少受到外界幹擾,從而實現更高精度。在微重力環境下運行高精（jīng）度原子鍾具有更重要的意義,既可對基本物理原理開展驗證實驗,也可發展更高精度的導（dǎo）航定位係統。

2016年9月25日,天宮二號空間實驗室成功發射並（bìng）順利進入運行軌道。中科院牽頭負責的載人航天工程（chéng）空間應用係統（tǒng）在天宮二號上開展了14項空間科學與應用任務,其中包括世界（jiè）首台太空運行的冷原子鍾。

在軌22個月,冷原子鍾運行（háng）正常、狀態良好、性能（néng）穩定（dìng）,完成（chéng）了全部既定在軌（guǐ）測試任務,成功驗證了在（zài）空間（jiān）環境下高性能冷原子鍾的運行機製與特性,同時實現了天穩定度7.2?10-16的超高精度。

中科院上海光機所（suǒ）經過十餘年（nián）的（de）攻關,突破了微重力環境（jìng）下運（yùn）行的冷原子鍾物理係統等（děng）一係列關鍵技術。在空間微重力環境下利（lì）用激光把銣原子（zǐ）溫度降（jiàng）低到接近（jìn）絕對零（líng）度,利用激光（guāng）和高精度微波場對製備的冷原子進行操縱和（hé）探測,提取出銣原子高穩定的能級躍遷頻（pín）率作（zuò）為高精度原子鍾信號,在國際上首次實現冷（lěng）原子鍾（zhōng）的在軌穩定運行。

此（cǐ）次,中科院光學精密機械研究所研（yán）究員劉（liú）亮及其同事,報告了冷原子鍾穩定在軌運行的證據。他們在微（wēi）重（chóng）力環境下囚禁並冷（lěng）卻銣原子,使用微波和激光脈（mò）衝探測它們。團隊在微波與原子相互作用後檢測原子（zǐ）在能級（jí）上的布居數,發現在軌時鍾的穩定性為十萬億分之三。

報告稱,高性能冷原子鍾完成全部在軌測試（shì）任務,成功驗（yàn）證了在微重力環境下的特性與（yǔ）機製,實現（xiàn）了天穩定度7.2?10-16的超高精度。而目前應用的（de）都是熱原子鍾,最高天穩定度在10-15量級。

據（jù）了解（jiě）,這種能（néng）在空間環境下可靠運行的高精度原（yuán）子鍾應用於導航定（dìng）位係統將會提高導航定位精度,相關技術還將應用於空（kōng）間量子傳感器等多個領域。

德國杜塞爾多夫（fū）大學原子物理學家斯蒂芬?席勒等國際同行高度評價了這一成果（guǒ）,指出“隨著（zhe）實驗的成功,中國在天基冷原子傳感器的研究走在了（le）世界的最前沿”。《自然?通訊》雜誌的（de）審稿人稱,“在過去20年有很多人努力要把冷（lěng）原（yuán）子鍾送（sòng）到太空,但是由中國第一次展示了太空的冷原子鍾實驗……這是一項驚人的技術成就”。