快科技10月7日消息，据央视新闻报道，日前，清华大学联合国内多个研究团队，在国际上率先研制出“核光钟”，实现量子精密测量从电子跃迁迈向原子核跃迁。

相关研究成果今日在国际顶级学术期刊《自然》发表，为新一代高性能时间频率基准、深空探测以及基础物理研究等领域开辟了新的技术路径。

据了解，“核光钟”被视为继原子微波钟、原子光钟之后的新一代时间频率标准，也是当前量子精密测量领域的重要前沿方向。

为了研制核光钟，清华大学科研团队历时近5年，原创性发展出148纳米连续波真空紫外激光技术，并利用该光源精确驱动放射性同位素钍-229的原子核跃迁，再将激光频率稳定在这一核跃迁上，最终实现核光钟。

据介绍，传统钟摆每秒大约摆动一次，通过记录摆动次数实现计时，而核光钟则以原子核内部跃迁的“节拍”作为钟摆。

这一“节拍”每秒可达到约2000万亿次，相当于把时间切分得更加精细，从而为实现更高精度计时提供基础。

目前最精确的原子光钟，主要通过记录原子内部电子跃迁频率实现计时。

不过，想进一步提升精度，需要对电场、磁场、温度以及激光系统等带来的外部扰动进行严格控制，因此高性能原子光钟目前仍主要运行在实验室环境中，小型化和工程化存在较大挑战。

核光钟则将计时基准从电子跃迁转移到钍-229原子核内部的核跃迁。

由于原子核尺寸约为核外电子云尺寸的几万分之一，受到外界电磁环境干扰的影响更小，因此其跃迁频率有望更加稳定，为研制更高精度、更易小型化的时间频率基准提供可能。

未来核光钟如果能够实现进一步小型化，就有望让极高精度计时装置真正走出实验室，进入实际应用场景。

据介绍，核光钟未来有望应用于导航、深空探测等领域，可用于提升卫星和航天器的定位以及距离测量精度。

【本文结束】如需转载请务必注明出处：快科技

责任编辑：拾柒