科學家跨國聯手！重新定義「秒」的時代即將來臨

國際科研團隊近期完成一項劃時代實驗，透過比較六國光學原子鐘的運作表現，為建立全球新一代時間標準邁出關鍵一步。這項發表在《光學》期刊的研究，首度實現多國光學原子鐘同步比對，距離重新定義國際單位制（SI）中的「秒」又更近一步。

英國國家物理實驗室時間頻率部門主管海倫・馬戈利斯指出：「從衛星定位到電網管理，甚至是金融交易同步，現代社會運作都仰賴原子鐘提供的精準時間訊號。這項突破將提升下一代光學原子鐘效能，開創嶄新應用領域。」

不同於傳統銫原子鐘，光學原子鐘採用雷射激發特定原子能階轉換，其「滴答」頻率精準度較現行標準高出百倍以上。義大利國家計量研究院資深研究員馬可・皮佐卡羅強調：「我們不僅建立跨歐洲的精密時頻網路，更形塑出能探索暗物質等基礎物理課題的『分散式實驗室』。」

研究團隊運用衛星導航訊號與光纖傳輸兩種技術，同步比對十座光學原子鐘的38組頻率比值。芬蘭VTT MIKES資深科學家託馬斯・林德瓦爾說明：「多點同步比對能驗證資料一致性，這對未來選定『新秒』基準鐘至關重要。」

儘管實驗發現部分測量偏差，英國國家物理實驗室首席科學家瑞秋・戈登認為：「正因採用多重連結技術，反而更容易追溯問題根源。」現階段研究顯示，要實現「光學秒」的國際標準化，仍需克服測量不確定度匹配、長期穩定性驗證等技術門檻。

這項突破性研究獲歐盟重大計劃支援，參與機構橫跨法、德、義等六國。隨著光學原子鐘精度持續突破，人類計時技術即將迎來半世紀最大變革，相關成果已刊載於《光學》期刊2025年6月號。