人类计时的方式，从听电子的节拍，变成了听原子核的节拍。
10月7日，清华大学物理系丁世谦团队在《自然》杂志在线发表成果，宣布成功实现钍-229核光钟运行。这是国际上首次实现该类型核光钟的稳定运行，与欧洲团队同期完成，但中国团队在核素用量和稳定度上均实现了显著领先。
原子钟是目前世界上最准确的时间测量工具，利用原子内部电子在特定能级间的跃迁作为频率基准。你可以把它理解成听电子的节拍来计时。而核光钟则把钟摆放进了原子核内部，利用原子核不同能级间的跃迁来计量时间，相当于听原子核内部的节拍。
由于原子核尺度远小于原子尺度，受外界电磁环境扰动的影响更小。这意味着核光钟有望提供比原子钟更高精度、更实用的时间频率基准。清华大学物理系主任翟荟表示，核光钟有望成为新一代时间频率基准，其研制成功是本世纪以来量子精密测量领域的重要突破。
长期以来，核光钟研制面临两大难题：缺少148纳米连续波激光，以及钍-229核素稀缺。
该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核跃迁的光源瓶颈。面对核素受限的难题，在多方协同攻关下，团队使用仅有的1.4微克钍-229一次性成功生长出毫米尺度的高质量掺钍氟化钙晶体，其单次生长所用核素仅约为欧洲团队的二百分之一。
团队完成了核跃迁光谱测量与频率闭环锁定，实现了从测量核跃迁到用核跃迁计时的关键跨越。同时，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。
该成果构建起从光源、晶体、光谱测量到闭环运行的完整技术体系。固态核光钟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。
翟荟评价称，核光钟的研制成功及稳定运行意味着量子操控的能力深入到原子核尺度，为量子精密测量和量子操控开辟新的研究方向。
从原子钟到核光钟，时间测量的精度正在被重新定义。而这一次，中国团队不仅跑在了前面，还用更少的资源完成了同样的跨越。
