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中国科研团队研制出“核光钟”
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俄罗斯卫星通讯社
据央视新闻报道,日前,中国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”,实现了量子精密测量由电子跃迁迈向原子核跃迁,为新一代高性能时间频率基准、深空探测和基础物理研究等开辟新的技术路径。研究成果于10月7日在国际期刊《自然》在线发表。 2026年10月8日, 俄罗斯卫星通讯社
2026-10-08T08:19+0800
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报道称, “核光钟”被视为继原子微波钟和原子光钟之后的新一代时间频率标准,是当前量子精密测量领域前沿攻关方向。清华大学科研团队历时近五年,原创性发展了148纳米连续波真空紫外激光技术,并利用这一光源精确驱动放射性同位素钍-229的原子核跃迁,将激光频率稳定在这一核跃迁上,从而研制出了“核光钟”。清华大学物理系副教授、北京量子信息科学研究院兼聘研究员丁世谦表示,老式的钟摆,每秒钟差不多摆动一次,可以通过数钟摆摆动了多少次,来知道时间过了多少。这次的“核光钟”,就是用原子核的节拍作“钟摆”,这个节拍要比挂钟的节拍快得多,每秒钟差不多是2000万亿次,把时间切割得非常细,通过数有多少次节拍,就可以知道精确的时间。报道指出,目前最精确的原子光钟,原理是记录原子内部电子跃迁的节拍,但要把原子光钟做到极高精度,需要精细控制电场、磁场、温度以及激光系统等带来的各种扰动,因此目前性能最高的原子光钟仍主要运行在实验室中,其小型化和工程化仍面临挑战。“核光钟”则把计时基准从电子跃迁转移到了钍-229原子核内部的核跃迁。丁世谦介绍,原子核的大小大约只有核外电子云尺寸的几万分之一,这就导致原子核的节拍更加稳定,从而研制出来的“核光钟”就有望更加精准。还有一方面,它有望去把这种“核光钟”小型化,小型化了之后,把一个极高精度的计时装置真正用了起来,而不只是实验室里的一个工具。据介绍,“核光钟”未来有望应用于导航和深空探测等领域,对卫星、航天器进行更加精准的定位和距离测量,服务国家重大需求。
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中国科研团队研制出“核光钟”
据央视新闻报道,日前,中国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”,实现了量子精密测量由电子跃迁迈向原子核跃迁,为新一代高性能时间频率基准、深空探测和基础物理研究等开辟新的技术路径。研究成果于10月7日在国际期刊《自然》在线发表。
报道称, “核光钟”被视为继原子微波钟和原子光钟之后的新一代时间频率标准,是当前量子精密测量领域前沿攻关方向。清华大学科研团队历时近五年,原创性发展了148纳米连续波真空紫外激光技术,并利用这一光源精确驱动放射性同位素钍-229的原子核跃迁,将激光频率稳定在这一核跃迁上,从而研制出了“核光钟”。
清华大学物理系副教授、北京量子信息科学研究院兼聘研究员丁世谦表示,老式的钟摆,每秒钟差不多摆动一次,可以通过数钟摆摆动了多少次,来知道时间过了多少。这次的“核光钟”,就是用原子核的节拍作“钟摆”,这个节拍要比挂钟的节拍快得多,每秒钟差不多是2000万亿次,把时间切割得非常细,通过数有多少次节拍,就可以知道精确的时间。
报道指出,目前最精确的
原子光钟,原理是记录原子内部电子跃迁的节拍,但要把原子光钟做到极高精度,需要精细控制电场、磁场、温度以及激光系统等带来的各种扰动,因此目前性能最高的原子光钟仍主要运行在实验室中,其小型化和工程化仍面临挑战。“核光钟”则把计时基准从电子跃迁转移到了钍-229原子核内部的核跃迁。
丁世谦介绍,原子核的大小大约只有核外电子云尺寸的几万分之一,这就导致原子核的节拍更加稳定,从而研制出来的“核光钟”就有望更加精准。还有一方面,它有望去把这种“核光钟”小型化,小型化了之后,把一个极高精度的计时装置真正用了起来,而不只是实验室里的一个工具。
据介绍,“核光钟”未来有望应用于导航和深空探测等领域,对卫星、航天器进行更加精准的定位和距离测量,服务国家重大需求。