时间分辨率高达0.5皮秒，业内处于什么水平？

对于普通人的生活来说，时间精确到1秒已经足够了，比如上下课、考试交卷铃、网购秒杀等等。但对于百米短跑裁判员来说，用秒计量时间又太长，因为决定胜负的往往是0.01秒。

而在引力波探测、朗德因子测量等人类极限的科研活动中，时间间隔测量的精度会大大提高，甚至到达皮秒级别。1皮秒是多少？这个天文学专用名词中描述的1皮秒时间，等于一万亿分之一秒，即10的负12次方秒。

王海的学术研究，始终聚焦在时间频率测量领域，并实现了高分辨率时间间隔测量系统，分辨率高达0.5皮秒。该领域的领头羊，加州大学洛杉矶分校研究团队，他们公开报道的分辨率是1.2皮秒。

实际上，在高精度时间间隔测量方法的理论研究和仪器研制中，王海始终不断在挑战自我。

2007年5月，他完成的论文《一种新的短时间间隔测量方法》，实测结果表明：根据该方法研制的仪器测量分辨率为500皮秒；2007年10月，他的博士论文《精密时频测量和控制技术研究》，其最后一章结论是这样说的：可以达到至少50皮秒量级的测量分辨率。

2013年9月，王海以第一作者在《IEEE超声、铁电与频率控制》（IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control）上发表的论文，将测量分辨率提高到了9皮秒；2015年10月，王海准备的学术论文中，其测量分辨率是7皮秒，目前已经投稿了《IEEE电路与系统I》（IEEE Transactions on Circuits and Systems I）；而在今年3月，王海终于把时间间隔测量的分辨率，推向了0.5皮秒这个极限值。

“我都快人格分裂了，一个脑袋装着两个内容，一边是横向科研中碰到的难题，一边是学术研究上要坚守的方向。”王海戏称。

学术方向和横向项目之间，难道真的没有联系吗？王海果断否定。“高速数据采集存储和捕捉时间精度，这两者之间其实有一个共同的核心技术，那就是对FPGA的精妙掌握，两者其实是完美融合在一起的。”

时间回到2000年，还在跟着通信工程学院吴成柯教授攻读硕士的王海，首次接触到了FPGA这类可擦写的芯片。FPGA用途甚广，他的师兄李云松等，使用FPGA实现了高效实时图像压缩系统，其成果获得了国家科技进步二等奖。

“FPGA即现场可编程门阵列，它是一种半定制电路，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。我选择用它来实现高分辨率时间间隔测量和高速数据采集存储，一开始别人都不太看好。”王海坦然。

与别人仅仅把FPGA当着一种可编程的电路不同，王海的独特之处在于，他对FPGA芯片内部的布局布线策略进行了深入研究。

在王海脑海中，一块方形的FPGA芯片，就像一个满是建筑物的城市，信号从一个点到另外一个点的传输，就像人从一个地方走到另外一个地方。“打个比方，我能够让成千上万的人，在这个纵横交错的立体空间里，同时走动还路途最优，而且相互不干扰不碰撞，井然有序。”

项目多的王海现象，别人能复制推广么？

“王海老师的项目多，在我们学院被称为‘王海现象’。从默默无闻到声名鹊起，他的故事就像一个传奇，他是年轻教师学习的榜样。”机电工程学院党委书记林松涛介绍说。