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中國科研團隊研制出“核光鐘”

中國科研團隊研制出“核光鐘”

俄羅斯衛星通訊社

據央視新聞報道，日前，中國清華大學聯合國內多個研究團隊，在國際上率先研制出“核光鐘”，實現了量子精密測量由電子躍遷邁向原子核躍遷，為新一代高性能時間頻率基準、深空探測和基礎物理研究等開闢新的技術路徑。研究成果於10月7日在國際期刊《自然》在線發表。 2026年10月8日, 俄羅斯衛星通訊社

2026-10-08T08:19+0800

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報道稱， “核光鐘”被視為繼原子微波鐘和原子光鐘之後的新一代時間頻率標準，是當前量子精密測量領域前沿攻關方向。清華大學科研團隊歷時近五年，原創性發展了148納米連續波真空紫外激光技術，並利用這一光源精確驅動放射性同位素釷-229的原子核躍遷，將激光頻率穩定在這一核躍遷上，從而研制出了“核光鐘”。清華大學物理系副教授、北京量子信息科學研究院兼聘研究員丁世謙表示，老式的鐘擺，每秒鐘差不多擺動一次，可以通過數鐘擺擺動了多少次，來知道時間過了多少。這次的“核光鐘”，就是用原子核的節拍作“鐘擺”，這個節拍要比掛鐘的節拍快得多，每秒鐘差不多是2000萬億次，把時間切割得非常細，通過數有多少次節拍，就可以知道精確的時間。報道指出，目前最精確的原子光鐘，原理是記錄原子內部電子躍遷的節拍，但要把原子光鐘做到極高精度，需要精細控制電場、磁場、溫度以及激光系統等帶來的各種擾動，因此目前性能最高的原子光鐘仍主要運行在實驗室中，其小型化和工程化仍面臨挑戰。“核光鐘”則把計時基準從電子躍遷轉移到了釷-229原子核內部的核躍遷。丁世謙介紹，原子核的大小大約只有核外電子雲尺寸的幾萬分之一，這就導致原子核的節拍更加穩定，從而研制出來的“核光鐘”就有望更加精准。還有一方面，它有望去把這種“核光鐘”小型化，小型化了之後，把一個極高精度的計時裝置真正用了起來，而不只是實驗室里的一個工具。據介紹，“核光鐘”未來有望應用於導航和深空探測等領域，對衛星、航天器進行更加精准的定位和距離測量，服務國家重大需求。

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