世界精度最高的时钟

新加坡国立大学 ¹⁷⁶Lu⁺ 镥离子光钟 · 数据截至 2026 年 10 月


结论

截至 2026 年 10 月,世界上精度最高的时钟是新加坡国立大学量子技术中心(CQT)Murray Barrett 团队研制的镥-176 单离子光钟,2026 年 9 月 23 日发表于《自然》。

项目 数值
系统不确定度 1×10⁻¹⁹(所有光钟中最低)
通俗换算 走 2600 多亿年,误差不到 1 秒
频率测定 精确到小数点后 19 位
两台钟比对 200 小时,一致度 5.7×10⁻¹⁹
工作条件 室温、商用激光(848 nm)

此前纪录保持者

  • 中科院精密测量院液氮低温钙离子光钟:4.4×10⁻¹⁹,约 720 亿年差 1 秒
  • 美国 NIST 铝离子光钟:5.5×10⁻¹⁹(2025 年 7 月)
  • 中国科大锶原子光晶格钟:综合不确定度 9.2×10⁻¹⁹

国际计量界计划在 2030 年之后用光钟重新定义"秒",取代 1967 年以来的铯微波标准。

两点容易混淆的地方

  1. "最准"与"最稳"是两个指标。镥钟目前是不确定度最低;稳定度上中国科大的零死时间锶钟(2.9×10⁻¹⁹)仍属顶尖。
  2. 核钟(钍-229)不是精度冠军。清华团队 2026 年 10 月实现全球首批核光钟运行,精度约 10⁻¹⁴ 至 10⁻¹⁵。

精度换算参考

不确定度 1×10⁻¹⁹  →  2600 亿年 / 1 秒  
不确定度 4.4×10⁻¹⁹ →   720 亿年 / 1 秒  
不确定度 9.2×10⁻¹⁹ →   300 亿年 / 1 秒