中国团队实现 Th-229 核钟同步:固态方案让核钟更小更稳

jwt0625 · x · 2026-10-14

《Nature》发表中国团队的 Th-229 核钟同步论文。核钟被视为下一代计时标准:相比原子钟,核跃迁 Q 值高约 10 倍,且跃迁位于原子核内、对环境干扰不敏感。Th-229 之所以特殊,是因为它拥有可被激光激发的核跃迁(148 nm),这在传统上被认为不可能做成时钟。

作者进一步解释了「对环境低敏感」的真正意义:可以在固态中实现——不再需要脆弱复杂的光晶格和气室,可以把 Th-229 掺入 CaF₂ 等主体晶体中,器件可以做得非常小。图示为 JILA 与 TU Wien 团队今年早些时候测试的钟跃迁线宽随掺杂浓度的数据;下一步是回波重聚抑制非均匀展宽,并制造更高功率的 148 nm 脉冲与更好的探测器。当前该钟尚未超过 SOTA 原子钟,但 Th-229 路线有望很快成为新的最优标准。