//核光鐘有望提供比原子光鐘更高精度的時間頻率基準。//
核光鐘是利用激光精確驅動一種特殊放射性同位素「釷-229」實現其原子核內部的能級躍遷，並以這一核躍遷的頻率作為基準的計時裝置。中國科學家利用自主研制的148納米連續波真空紫外激光以及摻釷-229氟化鈣晶體，在國際上率先研制出核光鐘並實現其穩定運行，將量子精密測量由電子躍遷拓展至原子核躍遷。該成果日前在線發表於《自然》。
論文通訊作者之一、清華大學物理系副教授丁世謙介紹，核光鐘利用釷-229原子核內部躍遷作為時間頻率參考，與當前最精確的原子光鐘相比，受外界電磁環境擾動的影響更小，原理上有望提供比原子光鐘更高精度的時間頻率基準。
研發過程中，為精確驅動釷-229核躍遷，科研團隊在國際上首次研製出148納米連續波真空紫外激光，解決了核心光源難題。隨後，針對釷-229極其稀缺的情況，在多方協同攻關下，團隊研製出摻釷-229氟化鈣晶體。在此基礎上，進一步開發了快速讀取核量子態的吸收譜技術，實現釷-229核躍遷吸收光譜測量，並將激光頻率穩定鎖定至核躍遷，實現核光鐘運行。
清華大學物理系主任、楊振寧高等研究院教授翟薈表示：「核光鐘的研製成功及穩定運行意味著量子操控的能力深入到原子核尺度，為量子精密測量和量子操控開辟新的研究方向。」
圖片來源：網上圖片
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