香港文匯報訊（記者 劉凝哲 北京報道）2016年9月25日，中國太空實驗室天宮二號進入太空，搭載了世界首台太空運行的冷原子鐘。據悉，在軌近兩年時間裡，冷原子鐘運行正常、狀態良好、性能穩定，完成全部既定在軌測試任務，成功驗證在太空環境下高性能冷原子鐘的運行機制與特性，同時實現天穩定度7.2×10負16次方的超高精度（即精度優於3,000萬年誤差一秒），將目前人類在太空的時間計量精度提高1至2個數量級。
上述成果，被認為是基於冷原子的太空量子傳感器領域發展的一個重要里程碑，為太空超高精度時間頻率基準的重大需求及未來太空基礎物理前沿研究奠定了堅實的科學與技術基礎。前日，冷原子鐘的科學成果作為亮點文章（Highlighting）在線發表在國際重要學術期刊《自然．通訊》（Nature Communications）上。
原子能級躍遷頻率受更小干擾
據介紹，冷原子鐘是把原子某兩個能級之間的躍遷信號作為參考頻率輸出信號的高精度時鐘，同時利用激光使原子溫度降至絕對零度附近，使原子能級躍遷頻率受到更小的外界干擾，從而實現更高精度。在微重力環境下運行高精度原子鐘則具有更重要意義，不僅可以對基本物理原理開展驗證實驗，也可發展更高精度的導航定位系統。
因地球輻射帶干擾及複雜的太空環境，穩定運行一台精密的太空冷原子鐘具有極大挑戰。
在載人航天工程總體領導下，在中科院空間應用工程與技術中心統一組織下，天宮二號太空冷原子鐘載荷分系統中科院上海光機所在量子頻標及冷原子物理等研究積累的基礎上，經歷十餘年的攻關，突破了微重力環境下運行的冷原子鐘物理系統、長期自主運行的冷原子制備與操控激光光學系統、銣原子鐘超低噪聲微波頻率源等一系列關鍵技術，在國際上首次實現冷原子鐘在軌穩定運行。