张首刚，男，出生于1966年12月，量子物理学博士，博士生导师。中国科学院国家授时中心首席研究员、博士生导师，中科院“百人计划”译优支持学者，国家863计划专家，中国天文学会时间专业委员会副主任，国际天文学会时间专业委员会会员。
1993年获中科院国家授时中心量子频标专业硕士学位。
1993年至1997年在中国计量科学研究院量子处（原时间频率处）频标基准实验室参加频标研制工作。
1997年至1998由中国计量科学研究院选派， 在法国巴黎天文台SYRTE (原LPTF)实验室从事量子频标研究。
1998年至 2004年 法国Université Pierre et Marie Cuie（居里大学）攻读博士学位。
其间仍在巴黎天文台师从于量子频标领域内国际著名学者A.Clairon 教授进行实验研究工作。
其中，2003年1月起被聘为SYRTE助理工程师。
2005年入选中科院 "百人计划"，被中科院国家授时中心引进为量子频标研究团组首席研究员。
2005年受聘为国家援时中心首席研究员，负责创建了量子频标团队，开辟了新的研究领域，承担了国家973项目光课题，作为首席科学家组织了五个研究所共同承担中科院新型原子频标的重要方向性项目，负责了总装十一五武器装备预先研究项目。带领的研究团队已被纳入中科院“三优创新团队”管理。
从读硕士起，一直从事原子钟研究。在国内，独立或作为骨干先后参加了磁选态钩束原子钟的六极原子束光学研究，磁选态光检测原子钟研制，我国第一台铯原子喷泉时间频率基准的研制。喷泉钟课题于2003年12月通过了由七名院士组成的专家组验收。1997年底被选派至法国巴黎天文台LNE—SYRTE（原LPTF）实验室访问学习，师从于量子频标领域国际著名学者A．Clairon教授，从事了有关原子钟及频率测量的实验研究。黑体辐射频移是目前影响喷泉钟准确度的最主要系统误差源。研制了专门的实验装置，经过近两年的测量，在ＦＯ１（世界上第一台铯原子喷泉钟，法国的时间频率基准）中独立实现的１３３cs黑体幅射频移测量，精度较其它报导高３倍。该结果的应用，可以在１０—１６量级评估黑体幅射频移，并验证相关的原子物理理论。和一名同事研制和测试了，欧州空间局组组的，将于今年运行于国际空间站上的冷原子钟ＰＨＡＲＡＯ的矩形Ｒamsey腔。独立完成了对Ｆ０１不再应用磁光阱ＭＯＴ，直接应用（１１１）结构的光学粘团装载激光减速后的铯原子。它减小了碰撞频移，提高了信噪比。应用了绝热跃迁技术，在１０—１６量级测定与原子数有关的频移。获得稳定度２.8×１０—１４t—1/2，提出高了了倍；准确度为7×10— 16，提高了近2倍。至今，改造后的FO1性能一直是世界上最领先的。为验证广义相对论，作为FO1的实验负责人与铷喷泉组同事合作，在实验室首先实现了对精细结构常数a的变化测量。经过5年的铯、铷喷钟的频率比对测量，把a的相对变化限定在∣△a/a∣<2×10—15/年范围内。测量精度较先提高了5倍。以法国学位的最高评价获居里大学（即巴黎六大）物理学博士学位。
目前负责主持国家科技部973项目课题"冷碱土金属原子光频标的机理研究"；中科院重要方向项目"新型原子频率标准的基础和技术"项目；中国科学院国防科技创新基金项目"新一代星载原子钟－CPT maser实验装置研究"；总装"十一五"预研项目"相干原子钟时间同步技术" ；中科院国家授时中心知识创新领域前沿课题"守时型铯冷原子喷泉钟研制"。
发表有关原子钟论文和国际会议演讲报告四十余篇，SCI和EI收录十余篇，被引用近两百次，并获实用技术专利授权两项。
1. 基于相干布居囚禁原理的新型原子钟—CPT ~(87)Rb maser 郭文阁 姜海峰 刘海峰 张首刚 2005年全国时间频率学术交流会 发表时间:2005-11-01
2. 铯原子钟的黑体辐射频移 张首刚 A.Clairon 2005年全国时间频率学术交流会 发表时间:2005-11-01
3. 一种简化的光频频率测量方法思考 靳冬 周渭 张首刚 郭文阁 姜海峰 2005年全国时间频率学术交流会 发表时间:2005-11-01
4. 基于相干布居囚禁原理的新型原子钟 郭文阁 张首刚 姜海峰 刘海峰 中国光学学会2006年学术大会 发表时间:2006- 09-01
5. 直接数字合成可控频率合成器 樊战友 张首刚 中国科学院国家授时中心 发表时间:2007-10-31
6. 低噪声倍频锁相环 姜海峰 张首刚 郭文阁 中国科学院国家授时中心 发表时间:2006-12-13
7. 相干布居囚禁现象用于原子频标 范琦 郭文阁 杜志静 张首刚 时间频率学报 2006年 第02期
8. 有效压缩增益开关DFB激光器光谱线宽的注入时间窗口 王安帮 王云才 郭文阁 张首刚 物理学报 2007年 第01期
9. 相干布居囚禁原子钟技术及其进展 郭文阁 范琦 王鑫 姜海峰 张首刚 时间频率学报 2007年 第01期
10. ~(87)Sr原子束的塞曼减速器磁场的研究 王心亮 阮军 马杰 郭文阁 任兆玉 张首刚 ... 时间频率学报 2008年 第02 期
11. 激光参量对CPT铷原子钟稳定度影响的数值分析 王鑫 范琦 杜志静 郭文阁 常宏 张首刚 时间频率学报 2008年 第02期
12. 铯原子喷泉钟低噪声频率综合器的研制 赵文宇 姜海峰 张首刚 时间频率学报 2008年 第02期
13. 利用窄线宽激光测量锶原子束速率分布 赵亚楠 吴慧 常宏 张首刚 时间频率学报 2009年 第01期
14. 偏振光激发的Sr原子电偶极辐射 吴慧 赵亚楠 常宏 张首刚 量子光学学报 2009年 第03期
15. 基于VB的半导体激光器电流源高速采集系统设计 刘丹丹 阮军 张首刚 第三届全国软件测试会议与移动计算、栅格、智能化高级论坛 发表时间:2009-08-15
国家授时中心张首刚研究员当选为国际天文学会时间专业委员会组织委员 。
2009年8月，在巴西召开的第二十七届国际天文学大会上，国家授时中心张首刚研究员被选举为本届时间专业委员会组织委员。
该专业委员会分别由澳大利亚、法国、日本、俄罗斯、中国以及国际权度局的六位科学家组成，主席为Richard N. Manchester博士，是工作在Parkes天文台的国际著名脉冲星时间研究学者。
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