目前，最好的时钟是原子光钟，光钟不仅能提高时间频率标准的精度，还能应用到众多前沿研究领域，例如重力红移测量、物理常数随时间变化和相对论验证等。绝对频率测量是光钟研究的重要内容之一。光钟绝对频率测量，即将光学频率溯源到“秒”定义，一般需要将光频参考到原子跃迁，再通过光梳链接光频和微波频率标准。

         徐信业教授课题组近期实现了171Yb原子光钟绝对频率的测量，并向国际计量局（BIPM）成功报数。实验时，用光学频率梳对闭环锁定中的钟激光频率进行测量，光梳参考在氢钟上，并通过建立在华东师范大学和中国计量科学研究院间的GPS载波相位频率传递链路进行校准，最终将光钟频率溯源到国际原子时上。经过连续15天（MJD 58772-MJD58787）时长380000s的测量，获得了171Yb 6s21S0-6s6p 3P0跃迁的绝对频率为518 295 836 590 863.30(38) Hz，该结果与国际度量委员会（CIPM）2017年给出的推荐值518 295 836 590 863.60(26) Hz 吻合的很好。另外，通过对整个测量系统及传递链路不确定度的评估，得到了绝对频率测量值的不确定度为7.3×10-16。      

        图1展示了ECNU氢钟通过NIM氢钟校准并溯源到国际单位制“秒”的具体过程。期间需要测量四个值，分别是（1）光梳测量光钟输出频率值；（2）ECNU与NIM两地链接校准本地氢钟值；（3）UTC(NIM)与UTC差值；（4）TAI时间间隔d。另外也展示了本次绝对频率测量同世界其他小组测量结果的对比情况。

        绝对频率的测量为我国建立基于光钟的新一代时间频率计量体系奠定技术基础，对之后国际上重新定义秒的问题争得发言权和主动地位具有重要意义。同时，也标志着光钟系统的最终建立，其将对促进基础科学问题的研究、提高有赖于时间基准的系统的精度（如：全球定位系统等）、快速通信以及深空探测等领域具有重大的应用价值；同时也将对国防安全建设和国民经济建设等领域具有重要的推动作用。该工作发表于Metrologia 57, 065017 (2020)。

图1 a.华东师范大学（ECNU）和中国计量科学研究（NIM）院间建立GPS载波相位频率传递链路，并通过国际原子时（TAI）将钟频溯源至国际单位制“秒”；b.本小组及世界上其他Yb光钟小组绝对频率测量值。