聽到這熟悉的聲音，你是否想過北京時間產生於哪裏?
其實，北京時間並非來自北京，而是來自位於臨潼驪山腳下的中國科學院國家授時中心。在這裏，有一群“雕刻”時間的人，他們用智慧和汗水把對時間的測量精確到千億分之一秒。他們就是國家授時中心主任張首剛和他的“時間團隊”。
“雕刻”時間的人：超窄線寬激光研製
團隊科研人員在進行研究工作。 “現在是北京時間……”
為了千億分之一秒的精確
北京時間是我們每天都在使用的標準時間。中國科學院國家授時中心承擔著我國標準時間的發播任務。時間頻率基準重點實驗室依托於該中心，是我國標準時間產生、保持和應用的中科院重點實驗室。
時間頻率基準重點實驗室要保證我國標準時間的精確度，首先要有高精度時間頻率的產生裝置，也就是原子鍾。國家授時中心安放了30多台原子鍾，這是國內最大的守時鍾組。每天，科研人員要根據原子鍾的數據計算出時間，並將原始數據和計算後的數據上傳給國際時間局，用來計算國際標準時間。
高精度的時間不僅在通信、證券、航空、國防等領域具有重要意義，作為最基本的物理量，對提升國家科研水平也有著基礎性作用。“時間的毫厘之差，會帶來距離的千裏之謬。比如飛船對接，一旦時間差百萬分之一秒，就會出現300米的距離偏差。”張首剛介紹說。因此，所謂高精度，起碼要做到千億分之一秒的精確。
為了這千億分之一秒的精確，多年來張首剛帶領時間頻率基準重點實驗室，圍繞高精度時間頻率的產生和保持，展開量子頻標、時間頻率測量和控製、時間頻率傳遞、守時理論與方法、時間用戶係統等方向的應用基礎研究。
判斷時間性能的第一條是守時實驗室的鍾組在國際原子時計算時的權重。權重越大，說明這個守時實驗室越重要。目前，全世界共有400多台原子鍾，按照常規，每個月國際時間局會根據各地原子鍾數據，計算和發布一次國際標準時間。作為全球最重要的守時實驗室之一，我國的時間頻率基準重點實驗室對國際原子時計算的權重貢獻位居世界前列。“這說明我們的原子鍾精準度高，北京時間的性能相當不錯!”張首剛介紹說。
目前，圍繞我國標準時間的產生、保持和應用，國家授時中心已經形成了“原子鍾——守時——授時——用時”的時間頻率學科鏈，以及以“時間——信號——軌道”為特色的衛星導航係統研發技術優勢。我國空間技術、測繪、地震、交通、通信等多個行業和部門都在接受和應用著來自這支“時間團隊”的授時服務。
科研團隊情係驪山
高性能原子鍾是國家戰略資源。由於曆史原因，我國高性能原子鍾的研製水平遠遠落後於國際先進水平。沒有自己的原子鍾，我國將在時頻領域核心技術上受製於人。
2004年，張首剛辭去法國巴黎天文台職位回國後，在現任中國科學院院長白春禮的建議下，放棄了原定去上海的工作，回到故鄉陝西，來到我國唯一從事時間頻率科學和技術研究的中國科學院國家授時中心，從無到有組建科研團隊，潛心進行高性能原子鍾研製。
張首剛說：“國家授時中心在這方麵是零基礎，當時整個西安地區都沒有冷原子研究，可是我研究的新型原子鍾恰恰需要冷原子技術，所以困難是可想而知的。”
要取得研究的進步，首先要有一支好團隊。2005年，張首剛來到國家授時中心成立量子頻標研究室時，是名副其實的“光杆司令”。2007年9月，在張首剛的主導下，國家授時中心從法國國家科研中心引進第一名海歸博士常宏，之後又陸續引進劉濤、董瑞芳、薑海峰、雲恩學、張曉斐等時頻領域高端人才。截至2017年，量子頻標研究室已有科研人員65人。“他們的研究方向包括鍶冷原子光晶格鍾、超窄線寬激光研製、光纖高精度時間頻率傳遞、量子時間同步、飛秒光梳、超冷原子分子物理、量子光學、芯片原子鍾等，可以說涵蓋了量子頻標研究各個方向。”談到同事們，張首剛有一種抑製不住的自豪感。
一位位優秀人才的加入，壯大了國家授時中心時頻研究力量：
常宏，法國國家科研中心博士後，負責鍶冷原子光晶格鍾研製。
劉濤，德國馬普光科學研究所、丹麥哥本哈根大學波爾研究所博士後，負責超窄線寬激光研製、光纖高精度時間頻率傳遞等研究工作。
薑海峰，畢業於法國巴黎第13大學，目前在國家授時中心致力於飛秒光梳及應用研究，其研製的光梳係統達到國際先進水平。
董瑞芳，回國前是德國愛爾蘭根—紐倫堡大學和丹麥技術大學博士後，目前開展量子時間同步技術的基礎理論和技術實驗研究。
雲恩學，團隊中入職年限最短的一名研究員。在法國巴黎天文台做博士後時，他從事高性能原子鍾、芯片原子鍾等應用研究，回國後主要圍繞相關芯片進行產業化研究。
……
十幾年來，這支“時間團隊”紮根驪山腳下，在鍶冷原子光晶格鍾、銫原子噴泉鍾、超穩激光、空間光學參考腔、自旋軌道耦合偶極量子氣體等研究方麵均取得了突破性進展。團隊的研究成果為我國國防建設、科技發展和經濟建設作出了重要貢獻。
麵向時間科學前沿
近年來，光鍾已經成為國際計量科學發展的一大熱點。早在2006年，國家授時中心就開始部署光鍾研究。
光鍾是未來最有可能重新定義“秒”的原子鍾。它有什麽價值呢?國家授時中心量子頻標研究室研究員張曉斐介紹說：“比如老百姓在趕火車和高鐵的時候，對時間精度的要求通常在秒的範圍之內，也就是在秒的量級;在金融行業，上交所和深交所要準確知道金融交易時間，對同步時間精度的要求在毫秒量級範圍之內;而在高速路上，移動通信要想不出現中斷或延遲，對時間精度的要求要達到微秒量級。我們授時中心的光鍾係統，相對於大家所熟悉的納秒，它的準確度和穩定度已經提高了數十億倍這樣一個量級。”同時，該研究成果也將對衛星導航、通信及計算機網絡同步等應用領域產生重要影響。
衛星導航、深空探測、精密物理等領域的研究發展，需要更高精度時間傳遞方法。張首剛團隊正在開展亞納秒級的GNSS載波相位精密時間傳遞技術、衛星雙向載波相位時間傳遞技術和光纖時間傳遞技術等關鍵技術研究，力爭建立亞納秒級遠程時間傳遞係統，在我國精密時間傳遞方麵發揮引領作用。
目前，張首剛和他的團隊承擔著國家重大科技基礎設施“十三五”建設項目高精度地基授時係統、載人航天專項空間時頻實驗櫃試驗係統等研製重任：“麵向世界科技前沿和國家戰略需求，國家授時中心正在著力提升守時授時技術水平、拓展授時手段，開展衛星導航信號體製、精密測定軌及衛星導航係統測試評估技術研究，建設我國唯一的衛星導航星地綜合實驗和評估係統。”
未來，這些“雕刻”時間的人還將為我國獨立自主的星地立體化時間頻率體係建設作出更大貢獻。
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