全球首次！中国科学家造出“量子秒表”，不用放大信号、不怕传输干扰，直接精准捕捉飞秒级超短光脉冲，解决了困扰国际学界多年的光梳脉冲时序测量难题！

2026年11月6日，国际顶级学术期刊《Science Advances》正式刊发了一项来自中国团队的硬核成果。天府绛溪实验室量子互联网前沿中心、电子科技大学郭光灿院士与周强教授团队，联合军事科学院郭凯团队、电子科技大学邱昆教授与周恒教授团队，以及中科院上海微系统与信息技术研究所，共同带来了这篇题为《Quantum-interference metrology of dissipative Kerr solitons》的论文。

先打个通俗的比方帮你理解这项突破有多难。光频梳就像一把超级精密的“光学尺子”，上面的每一个“刻度”就是一个超短光脉冲，在通信、精密测量、芯片制造里都是宝贝。但以前有个世界性难题：当这把“尺子”上同时出现多个脉冲（也就是多孤子状态）时，它们挤在一起，间隔短到只有飞秒级别（1飞秒等于一千万亿分之一秒），传统设备根本分不清谁是谁，更测不准它们之间的时序分布。

这次中国团队直接换了个“降维打击”的思路。他们基于全同光子干涉原理，也就是量子力学里著名的HOM干涉效应，研制出了这台“量子秒表”。最厉害的地方在于，传统测量需要把微弱的光信号拼命放大，还得一路校正传输过程中产生的各种畸变，稍有不慎数据就废了。而这台量子秒表天然免疫传输畸变，不需要放大光信号，也不需要复杂的色散补偿，直接就能测。

实测数据非常硬核：团队首次实现了二孤子、三孤子、四孤子状态下，单周期内脉冲之间特征间隔的精准测量，为这个长期悬而未决的克尔光梳脉冲时序分布难题提供了强大的测量工具。实测脉冲宽度达到83.4±2.1飞秒，更关键的是，信号经过25公里光纤传输后，测量结果依然保持准确，完全没有失真。

放在全球范围来看，这项成果的领先优势非常突出。国际上在量子精密测量和光频梳表征领域竞争一直很激烈，但此前还没有团队能用全同光子干涉方案，直接实现多孤子状态下飞秒级脉冲时序的高精度测量。中国团队这套方案属于全新路径，对光信号传输畸变具备天然免疫力，这是传统经典时频测量设备做不到的。可以说，在超快光电测试和芯片光频梳表征这个细分赛道上，中国已经率先跑出了自己的技术路线，打破了以往依赖经典放大和补偿手段的局限。

这项突破未来的应用场景也非常值得期待。在超快光电测试领域，它能帮科研人员更精准地捕捉超快光学现象；在芯片光频梳表征方面，能为集成光频梳芯片的研发提供更可靠的测量手段；在长距离光纤通信和量子网络中，这种抗干扰、无需中继放大的测量能力，也为未来构建更稳定的时频基准打下了基础。

从原理创新到实测验证，中国科学家再次用实力证明，在量子精密测量这个前沿领域，我们不仅能跟跑，更能领跑。

图注：光学克尔腔中的无色散孤子光梳示意图（来源：学术科普资料）