返回上一页
我科研团队率先实现核光钟运行
来源:科技日报 作者:华凌 2026-10-08
记者7日从清华大学获悉,该校物理系丁世谦团队依托自主研制的148纳米连续波真空紫外激光,以及与合作团队共同研制的掺钍-229氟化钙晶体,将激光频率锁定至核跃迁,实现核光钟运行,推动量子精密测量由电子跃迁拓展至原子核跃迁。相关成果7日在线发表于《自然》杂志。该工作与欧洲团队同期完成,在国际上率先实现了钍-229核光钟的运行。
原子光钟利用原子中的电子跃迁获取时间基准,而核光钟利用钍-229原子核内部跃迁作为频率参考,受外界电磁环境扰动更小,原理上有望实现更高计时精度。不仅如此,固态核光钟还具备潜在的小型化和工程化优势,有望为卫星导航、深空探测等场景中的高精度时间频率需求提供实用的技术选择,是当前量子精密测量领域国际竞争的重要前沿。同时,核光钟可为检验基本物理规律提供新的精密探测平台,它的实现还意味着量子操控的能力深入到原子核尺度。
然而,长期以来,核光钟研制面临两大难题:缺少148纳米连续波激光,以及钍-229核素稀缺。该研究团队在国际上首次研制出148纳米连续波真空紫外激光,解决了精确驱动钍-229核跃迁的光源瓶颈。面对核素受限难题,在多方协同攻关下,团队使用仅有的1.4微克钍-229一次性成功生长出毫米尺度的高质量掺钍氟化钙晶体,其单次生长所用核素仅约为欧洲团队的二百分之一。团队完成了核跃迁光谱测量与频率闭环锁定,实现了从测量核跃迁到用核跃迁计时的关键跨越。同时,团队实现的核光钟秒级稳定度优于同期欧洲团队近一个数量级。
据介绍,该成果构建起从光源、晶体、光谱测量到闭环运行的完整技术体系,是我国科学界具有标志性意义的重大原创突破。
最新资讯- “梦想”号成功钻获深海洋盆玄武岩样品
- 年度计划安排相关投资约两万亿元—— 央企发力建设“
- 第29届京台科技论坛在京举办——探索两岸科技融合发
- 苏州工业园区何以持续领跑——“新质之城”的“双面绣
- 与爱为舞AI技术助力《典籍里的中国》焕新呈现
- 新能源农机驶入发展快车道
- 我科学家首次逐日量化河流微塑料入海量
- 把电路系统“纺”进纤维里 编织机器人电子皮肤成为可
- 国庆假期,能源、交通等多个领域建设取得进展一批重大
- 从太空“行李箱”看中国航天70年
- 我国科学家研发出新型高效碳捕集膜
- 中国石油大学(北京)发起成立“铁人先锋”育人共同体
- π-HuB计划与生物制造产业融合十大应用场景出炉
- 获奖实至名归——开创中微子天文学全新领域
- 在坚冰下捕捉宇宙“幽灵粒子”——2026年诺贝尔物
手机版

公众号

头条号


