北京
本报讯（记者 焦以璇）近日，清华大学物理系副教授丁世谦团队利用自主研制的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，完成钍-229核跃迁吸收光谱测量，并将激光频率稳定锁定至核跃迁，实现核光钟运行，相关成果10月7日在线发表于《自然》。该工作与欧洲团队同期完成，在国际上率先实现钍-229核光钟运行。
时间是现代科技世界的基础坐标。为了捕捉更精确的时间，人类一直在迭代计时工具，从机械钟、石英钟到微波原子钟、光学原子钟，每一次精度的跃升都拓展了人类探索世界的边界。20多年前，德国科学家提出利用钍-229原子核能级跃迁，构建核光钟的科学设想。此后，核光钟成为量子精密测量领域国际竞争的前沿高地。
此前，国际同行利用脉冲激光实现钍-229核跃迁的直接激发和测量，其跃迁能量约为8.4电子伏特，对应148纳米的真空紫外波长。但缺乏这个波长的连续波激光是核光钟研制的核心瓶颈。丁世谦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核跃迁的核心光源难题，同时与合作团队共同研制出微量钍-229掺杂氟化钙晶体，为核光钟研制奠定了核心技术基础。
“依托该晶体，并凭借此前开发的148纳米连续波激光的性能优势，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，以极少的战略核素资源实现了国际领先的核光钟性能。”丁世谦介绍。
据悉，核光钟的研制成功是本世纪以来量子精密测量领域的重要突破。目前，团队建立了从核心光源、核钟晶体、核跃迁光谱到闭环运行的完整技术体系，未来有望为卫星导航、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。
《中国教育报》2026年10月09日 第01版
作者：记者 焦以璇
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