十多年来，美国国家标准技术研究院(NIST)一直在推出实验性的下一代原子钟。这些时钟的基础上，镱，锶，铝，和汞原子，除其他外，具有用于精度和稳定性集记录。

　　但是，那又如何呢?这是NIST不断努力提高其维持和传播美国官方平民时间能力的全部内容。一个实际的问题是，何时可以使用这种实验时钟来支持官方计时。

　　新的NIST模拟表明，这些时钟现在可能已经足够可靠和实用，可以开始为支持美国官方平民时间的校准做出贡献。

　　目前，铯喷泉钟NIST-F1和NIST-F2每个月运行约一周，以校准NIST时标，一系列氢微波激射器(微波版本的激光器)，维持美国官方定稿时间，以分配给金融市场以及数百万其他世界各地的用户。如果没有这样的校准，官方时间会有点漂移。

　　下一代时钟的工作频率比铯时钟的微波频率高得多。光学时钟是复杂的物理实验室设置，通常只能间歇运行。

　　NIST的时间和频率部门主管Chris Oates说：“原则上，光学时钟应该是建筑物中最好的频率参考。” 这些时钟一直变得越来越可靠，更坚固。已经有实验将它们运行几天了。”

　　“我们想回答这个问题，'现在花点时间尝试将我们现有的光学时钟与时间比例进行比较是否值得?” 本文证实了进行第一次评估是有意义的。”

　　确实，世界其他国家计量学会也在进行类似的首次示范。在这样的演示中，光钟并没有产生或保持官方时间，而是提供了非常稳定的(断续的)频率参考来支持时间产生。

　　NIST仿真发现，要达到与铯喷泉校准的时标相同的性能，NIST需要每12小时运行一次光钟12分钟，或者每天运行1小时，或者每2和1/3运行4小时天或每周12小时。除其他好处外，这种校准还可以将官方时间的误差减少到仅2纳秒(ns)，好于当前NIST官方时间的偏移量。

　　由于任何计时误差都会越来越严重，因此该研究建议每周至少运行3次，每次运行4个小时。

　　NIST已经在使用光学时钟来监视时标中的masers。现在的计划是建立一个系统，使用光学时钟结果来创建“纸张时间标度”，并积累有关其与真实事物比较的数据。原则上，任何时间和频率输入都可用于校准时间刻度;更准确的输入将赋予更多权重。期望的是，即使时钟频率适中，光时钟也将对实际校准有用，因为它们可以提供良好的支持，同时运行频率比铯时钟少。

　　为了简化该过程，NIST可以操作多个光学时钟并在它们之间切换以进行校准。通过在不同的时隙中运行不同的光学时钟，NIST可以将工作负载分配给不同的实验室和人员。

　　NIST仿真研究发现，可以使用各种类型的光学时钟来校准时间刻度。这是因为大多数此类时钟都比时标具有更高的稳定性和更低的不确定性，所以支持官方时间的频率源估计中的任何不确定性都将主要是由于时标的稳定性限制。此外，NIST的官方时间不能比国际标准更准确，因此，现在没有迫切需要改进时间范围。

　　但是，那很快就会改变。这些研究可能有助于将来重新定义国际单位制(SI)。自1967年以来，第二时间的标准时间单位一直基于铯原子的性质。在未来几年，国际科学界有望重新定义第二时间，选择一个新原子作为标准原子钟和官方原子钟的基础。计时。