【中新社北京十月八日電】（記者 馬帥莎）近日，清華大學副教授丁世謙團隊成功研製出釷-229核光鐘並在國際上率先實現運行。北京時間十月七日晚，相關成果論文在國際學術期刊《自然》（Nature）上線發表。

　據悉，團隊利用自主研製的一百四十八納米連續波真空紫外激光，以及與合作團隊共同研製的摻釷-229氟化鈣晶體，實現釷-229核躍遷吸收光譜測量，並將激光頻率穩定鎖定至核躍遷，實現核光鐘運行，從而建立起從核心光源、核鐘晶體、核躍遷光譜到閉環運行的完整技術體系。

　在核光鐘研製過程中，丁世謙團隊攻克多個難題。團隊在國際上首次研製出一百四十八納米連續波真空紫外激光，解決了精確驅動釷-229核躍遷的核心光源難題；在多方協同攻關下，團隊開展微量釷-229摻雜小體積晶體研製，使用當時僅有的一點四微克釷-229一次性成功生長出毫米尺度的高質量摻釷氟化鈣晶體，以極少的核素資源滿足了核光鐘研製需求。

　丁世謙受訪時指出，核光鐘有望成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的重要前沿。

　他介紹稱，當前，原子光鐘和原子微波鐘利用原子中的電子躍遷，分別提供了最精確和最實用的時間計量。核光鐘則利用釷-229原子核內部躍遷作為頻率參考。由於原子核尺度遠小於原子尺度，核躍遷受外界電磁環境擾動的影響更小，因而原理上有望提供比原子光鐘更高精度的時間頻率基準。

　「同時，固態核光鐘具有潛在的小型化和工程化優勢，有望為衛星導航、深空探測和國防安全等場景中的高精度時間頻率需求提供實用的技術選擇。」丁世謙說。

　丁世謙表示，釷-229核躍遷對基本常數變化等新物理效應具有顯著增強的靈敏度，核光鐘可為檢驗基本物理規律提供新的精密探測平台。核光鐘的實現還意味著量子操控的能力深入到原子核尺度，為量子精密測量和量子操控開闢新的研究方向。◇