从陕西省渭南市蒲城县城西行约3公里的杨家庄，有4根高耸的电线杆，被人们称为“326”或“天文台”。这里离中国大地原点100公里，是我国标准时间——“北京时间”生产、保持、发播的地方，被钱学森先生誉为“中国的一面大钟”。
工作人员在中国科学院国家授时中心铯原子喷泉钟实验室工作
时间决定了我们日常生活中的事件。下一次会议是什么时候？差多少分钟没能赶上飞机？比赛什么时候开始？我们用小时、分钟和秒来衡量事件的时间。
然而，对于身处陕西腹地的一群科研人员来说，对时间的把握更为精准，他们研究的“时间”，不仅事关国家安全和经济运行的战略资源，更是国家话语权的体现。
中国科学院国家授时中心（以下简称“国家授时中心”）的前身为中国科学院陕西天文台，始建于陕西蒲城县城西北金帜山唐宪宗景陵附近，也是在那里创建了新中国第一个短波授时台，工程代号“326”。今天，这里成为国家授时中心授时部，而在距离它100公里之外的西安市临潼区书院东路3号被称为国家授时中心“台本部”的地方，更为缜密的关于时间的研究正在全面铺开。
古人最早以“日出而作，日入而息”，也就是以地球自转产生的昼夜变化来判定时间；《尚书·尧典》中记载：“乃命羲和，钦若昊天，历象日月星辰，敬授民时。”意思是帝尧命令羲氏和和氏，严肃谨慎地遵循天数，推算日月星辰运行的规律，制定出历法，把天时节令告诉人们。这是最早的“授时”。但是近代以来，我国标准时间的产生和传递，曾长期被外国人主导并把持。一个国家能否研制出拥有自主知识产权的原子钟，不仅代表着相关领域的科研实力，也代表着保障国家安全的能力与水平。
1971年，国家标准时间专用短波授时台正式发播，标志着我国具备了自主可控的、全国土覆盖的、连续可用的陆基无线电授时能力。紧接着，大批的建设者从各地涌向陕西，为建设更高精度的无线电长波授时台扎下根来……
1秒钟，是手表秒针的一声“嘀嗒”。在秒以下，时间单位按千分之一逐级递减，分别是毫秒、微秒、纳秒、皮秒、飞秒、仄秒等。例如1纳秒，就是1秒钟的十亿分之一。国际上对“秒” 的定义是基于铯-133原子的基态量子转变的频率，即每秒超过90亿次“嘀嗒”。
2005年，一位叫张首刚的青年，海外学成回国后，来到位于陕西的国家授时中心，主持原子钟研发与标准时间研究。7年之后，张首刚团队自主研制出国家授时中心第一台铯原子喷泉钟；2018年和2022年，第二、第三台铯原子喷泉钟相继被研制出来。随着性能的持续提升，铯原子喷泉钟精度从10-15量级提升至10-16量级，从而实现了国家标准时间产生的自主校准。
经过多年发展，国家授时中心量子频标研究室已拥有近百名中青年科研人员，并发展成为中国科学院重点实验室，不仅自主研制出了国际先进的基准型铯原子喷泉钟，还在2018年实现了守时型光抽运小铯钟的产品化。
应用广泛的便携化小铯钟产品，此前50多年都被美国独家垄断。2017年，小铯钟产品陆续对华禁售。如今这款国产小铯钟不仅已应用在北斗卫星导航系统、长河二号导航系统、5G通信系统以及北极科考等任务中，也装备在国家标准时间产生与保持系统。2021年11月，三台国产小铯钟在国际标准时间计算中取得贡献权重，并被国际权度局推荐给各国用于标准时间的产生。
随着5G网络的建设以及人工智能和信息社会的进步，传输的大数据对各种智能移动终端的时间同步提出了更高的要求。为了实现这一目标，我们需要一个比铯更快的计时源。量子时钟就成为世界上最精确的计时工具，它的精度比当今定义标准时间的原子时钟高出近40倍。该量子逻辑时钟每经过36.8亿年才有1秒钟的误差，而2019年的改进版所具有的精度更加令人震惊：每经过337亿年才有1秒钟的误差。
2020年，张首刚和研究员董瑞芳带领研究团队，在位于国家授时中心园区内的氢脉泽和位于骊山天文台的铷钟之间进行双向量子同步的现场测试，通过多种前沿技术的结合，实现了经由50公里光纤传输的双节点纠缠，并演示了经由22公里外场光纤的双节点纠缠。该工作得到国际著名学术期刊《自然》审稿人的高度评价，认为“该结果是向实现量子中继方向迈出了重要一步”。
在卫星导航系统中，百万分之一秒的时间测量误差，就会导致300米的测距偏差。科学发展中国的航空航天、量子信息、地球科学、射电天文、高能天体物理、空间天气等学科研究，都需要高精度时间频率信号来支撑。
把比微波原子钟精度更高的光钟送上太空，实现高精度空间时间基准，是当前世界科技发展的前沿。
2022年10月31日，搭载“梦天”实验舱的长征五号B遥四运载火箭，在文昌航天发射场点火发射。约8分钟后，“梦天”实验舱与火箭成功分离并进入预定轨道。国家授时中心联合中国科学院上海技术物理研究所一起组织国内十余家单位共同研制的高精度时频实验柜，随“梦天”实验舱一起顺利升空。
作为“梦天”实验舱内最重要、最复杂的科学实验系统之一，高精度时频科学实验系统由包括全球首台时空光钟、全球首台空间超窄线宽激光器、全球首套具有微波和激光双链路的低轨航天器时间频率比对系统等13台单机组成，在空前时间频率产生运行系统中居于世界领先地位。
有了这个实验柜，天宫空间站时频实验系统将融合北斗导航系统、在建地基授时系统和现有的授时系统。国家授时中心首席科学家张首刚预计，五年内，国家授时中心将建成世界上独一无二的天地融合、立体交叉的国家授时系统。
数十年来，中国科学院国家授时中心几代科研人员共同努力，从地表作业到进入太空，14次在关键技术上实现“从0到1”的突破。
日前，国家授时中心承担的国家“十三五”重大科技基础设施“高精度地基授时系统”研制建设，完成了西安至太原段1839公里双纤双路时间传递系统的设备安装和性能测试。结果表明，我国建成了全球首个十皮秒级稳定度的千公里光纤时间传递工程应用系统。
与世界同步的北京时间，自此不再让世界小觑！
