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“秒”要被重新定义了 潘建伟团队这项“国际首次”研究功不可没_我的网站

一 |     　　宁夏西吉8月26日电 题：抱团养牛拓富路 西吉梯度养殖激活乡村振兴新动能　　记者 于晶　　8月25日，驱车从宁夏西吉县兴隆镇向东行驶11公里，姚杜村肉牛集中养殖园区映入眼帘，一排排钢架牛棚整齐连片，通风、消杀、饲喂设施一应俱全。    
根据实验结果来看，研究有效验证了星地链路高精度光频标比对的可行性，向建立广域光频标网络迈出重要一步。对此，中国科学技术大学张强教授表示：将来如果放在卫星上能做洲际的时间比对，我们就可以实现新一代的“秒”定义。为什么“秒”要被重新定义了？咱们现在经常提到的时间概念“秒”，是自 1976 年以来，一直由铯-33 原子钟来定义的。原子钟最初是英国物理学家 Louis Esseb 创造，它的工作原理是计算原子中的电子自旋的翻转频率。园区距离单家集活畜交易市场仅8公里，优越的区位条件，为肉牛产业发展打下坚实基础。　　此前，姚杜村肉牛养殖多以庭院散养为主。而在 1976 年这一年，科学家们通过铯-133 原子在微波频率下的跳动，重新定义了这个时间基本单位：1 秒 = 铯原子的电子自旋翻转 9192631770 次的持续时间。村民在自家小院零星养牛，圈舍杂乱，防疫条件薄弱，买草、卖牛全靠单打独斗，常常陷入草料采购成本高、肉牛出售价格低的困境，增收空间受限。

二 | 　　2026年，依托西吉县“30·50·100”梯度肉牛培育扶持政策，姚杜村肉牛集中养殖园区建成投用。

三 | 该村创新推行“支部牵头、农户入驻、五统一管理”发展模式，引导散养养殖户抱团发展，让传统养牛产业迈向规范化、规模化。虽然说这种方式已经够精确了，但科学家们似乎却不满足于此。　　“村里统一流转置换70亩土地，分两个片区建设养殖园区，经村党支部统筹调整，将土地转为设施农用地专门修建牛棚。截至目前，自然领域中对时间的测量精度已经步入 10-19 的量级。”姚杜村党支部书记冯存喜介绍，目前园区已有23户养殖户入驻。这种量级通俗点来讲，就是百亿年期间误差不会超过 1 秒。园区全部建成后，两处片区设计存栏可达1900头，远期加上村内散养户，全村肉牛存栏有望突破1万头。而且时间是目前七大基本物理量中测量最精确的那一个。

四 | 　　园区实行“统一引牛、统一饲草配送、统一技术指导、统一防疫、统一销售”管理机制。党支部搭建服务平台，牛只、饲草料由农户自行出资购置，产权和收益全部归养殖户所有。但单有最精确的计时还是不够的，因为它还需要“配套”一个与之精度相匹配的时间传递技术。牛源引进后先隔离21天再入园饲养，集中采购饲草降低成本，畜牧技术人员定期上门服务，园区严格落实消杀和疫病免疫，筑牢养殖安全防线。　　统一销售成为养殖户增收的关键抓手。二者的重要性可以说是画等号的。

五 | 村里专人对接广东、重庆等地客商，收购商直达园区收牛，砍掉中间商环节，一头肉牛可多卖500至1000元。“肉牛育肥四五个月，行情好一头能赚3000元，一户养100头牛，一年收入可达30万至40万元。但地面附近自由空间的环境复杂，大气中的各种扰动、湍流、链路损耗、环境变化等因素，给自由空间长距离时频传递带来了极大困难。”冯存喜算起增收账。此前，自由空间中的光频传输技术只能实现 10 公里量级的传输。

六 | 而潘建伟团队要攻克的正是这一难题：在光源方面，研制出高功率、高稳定度光输。在光信号收发信道方面，研制出高稳定性、高效率的光收发望远镜系统。还采用线性光学采样的干涉测量方式，实现了高精度的时间测量。最终，潘建伟团队在相隔 113 公里的新疆南山天文台和高崖子天文台之间，实现了万秒 10-19 量级稳定度的时频传递。

七 | 　　养殖户冯志清是园区受益者，从早年8头牛的小规模养殖，到如今园区内饲养130多头肉牛，再加上棚圈补贴扶持，养牛的底气越来越足。　　姚杜村的蜕变，是西吉肉牛梯度养殖发展的缩影。
据张强介绍：把我们非常精密的这种时间信号，通过这个望远镜打到这个 100 公里以外的另外一个望远镜。西吉县落实分级补贴政策，30头圈舍补贴5万元、50头补贴10万元、100头补贴20万元，叠加“见犊补母”政策，降低农户扩群门槛，培育大批家庭农场。

八 | 那边的话，然后我的这个信号被那边的一个同样的一个望远镜接收，接收了之后他们进行一些比较精密的时间探测。同时那边也会打一个同样的一个精密的光源信号也打过来，在这边也做一个同样的一个精密探测，然后两边的信号再做一个对准，做一个校正。截至2026年上半年，西吉县肉牛饲养量达46.51万头，存栏35.36万头、出栏11.15万头，培育各类养殖主体1737家，带动2.6万户农户参与肉牛养殖。
据了解，该实验在如此自由空间时频传递过程中：时间传递万秒稳定度达到飞秒量级，频率传递万秒稳定度优于 4E-19，系统相对偏差为 6.3E-20±3.4E-19，系统可容忍最大链路损耗高达 89dB，远高于中高轨星地链路损耗的典型预期值（约 78dB）。
而国际计量组织计划 2026 年讨论“秒”定义的变更，也正因这项研究成果的实现，张强认为：如果能够实现洲际的比对的话，那么我们就可以实现新一代的这个“秒”定义。与日常生活相关那么接下来的一个问题便是，这项研究成果会带来哪些影响？引用 Nature 审稿人的评价就是：该工作是星地自由空间远距离光学时间频率传递领域的一项重大突破，将对暗物质探测、物理学基本常数检验、相对论检验等基础物理学研究产生重要影响。

九 | 　　与此同时，西吉不断完善社会化服务体系，下沉技术人员、建成饲草配送中心、标准化活畜交易市场，夯实草畜平衡根基。目前西吉县肉牛产业总产值突破16亿元，正向着饲养量62万头、规模化养殖率突破25%的目标稳步迈进。但除此之外，其实这项研究也与人们的日常生活息息相关。例如卫星的导航精度与计时精度紧密相关，若是希望定位更加准确（毫米以下），就需要更好的计时精度。

十 | 在大地测量、地质勘探、雷达探测等涉及社会民生的领域，精确的时间也都将发挥重要的作用。那么对于未来新“秒”的定义，你期待了吗？参考链接：[1]https://www.nature.com/articles/s41586-022-05228-5[2]https://weibo.com/2032139271/Mb1zivEhA?type=comment[3]https://mp.weixin.qq.com/s/MCbQ6UJFNflzF0VmrtPw4Q[4]https://tv.cctv.com/2022/10/06/VIDEYEjxB0UTcY85WichtWvz221006.shtml?spm=C45404.PCHhhgX3efBE.Ev0XVtu8CoWN.224[5]https://ishare.ifeng.com/c/s/v002EZ3vLgfck1LPf29qCKM51b4D1bqKqLDSTFiDq8nGUgw__。

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Published on:07:58:22