你是否曾想过究竟是谁在决定现在是什么时间？这个抽象概念的测量在很大程度上是由大约 500 个原子钟决定的——它们的精确度达到千亿分之一秒——它们遍布世界各地。在过去的近半个世纪里，这些机器一直是我们的标准计时器，它们通过测量原子振荡来工作，你可以点击此处了解更多。
但是原子钟主导的时代可能即将结束：德国研究人员宣布了一种使用光钟以前所未有的精度报时的新方法。他们的研究成果已发表在《Optica》期刊上，该期刊是美国光学学会的期刊。出版。
所有时钟的功能都是通过计算一个具有已知频率的不断重复发生的事件来计时。对于落地钟，这是钟摆的摆动。对于构成当前全球时间计量网络的微波原子钟（GPS 导航、通信系统、电力网和金融网络都依赖于此），这是铯原子的振荡。铯原子以电磁光谱微波区域内的频率自然抖动。根据国际单位制定义的一秒，是铯抖动产生的 9,191,631,770 个周期所经历的时间。
现在，光钟的功能与微波原子钟大致相同，但它们测量的是原子或离子在可见光谱区域内以比铯高 100,000 倍的频率振荡——因此得名“光”。光钟比原子钟更精确的原因在于这些更快的振动，从而使它们“滴答”得更快。光钟一直比原子钟更精确，但由于测量之间的长时间停顿而被搁置。
德国国家计量研究所的研究人员通过将光钟与“微波激射器”（一种在微波光谱范围内运行的类似激光的设备）相结合，绕过了这些问题。微波激射器的微波频率通过一种称为频率梳的特殊设备被分割，使其与光钟“滴答”的速度相匹配。微波激射器充当了钟摆的作用，在光钟停顿期间保持其运行。
该团队的首席研究员 Christian Grebing 在一份新闻稿中指出，“在光钟停顿期间，微波激射器可以独立、稳定地运行。”
尽管这具有开创性，但要将光钟实际纳入我们的基础设施，就必须重新定义“秒”。即便如此，Grebing 和他的团队仍然能够将其光钟及其频率与当前的秒定义进行比较，并解读出该计时器实现了任何时钟所能达到的最低不确定性。如果这款时钟运行 140 亿年，或者相当于我们宇宙存在的时间，它只会偏离 100 秒。
Grebing 说：“我们已经证明，即使有当前光钟的停顿，它们仍然可以改进我们的计时。”
