清华团队报告实现钍-229核光钟闭环运行

研究进展 · 发布 2026-10-08T17:51:22.315645+08:00 · 更新 2026-10-08T09:51:22.316261756Z

核心结论

清华大学团队报告，研究人员以148.4纳米连续波真空紫外激光锁定掺钍-229氟化钙晶体中的核跃迁，并让反馈环路运行成核钟。同步可读的《自然》论文给出该装置的稳定度与跨晶体频率比对；报道不把实验室演示写成已部署的通用计时产品。

核心要点

• 团队报告用148.4纳米连续波真空紫外光锁定钍-229核跃迁并闭合反馈环路。
• 《自然》论文报告5×10^-13/√(τ/s)的分数频率不稳定度，并比较两块独立制备晶体。
• 结果是实验室核钟运行演示，尚不等同于已部署的通用计时设备。

清华大学10月8日发布的新闻稿称，物理系丁世谦团队及合作者已把连续波真空紫外激光稳定锁定到钍-229核跃迁，并完成反馈闭环运行。与通常以原子外层电子跃迁作频率参考的原子钟不同，这一方案把参考转移到原子核跃迁；团队使用的是掺钍-229氟化钙晶体和148.4纳米连续波光源。

研究论文《A nuclear clock synchronized to 229Th》发表于10月7日。论文摘要说明，系统以镉蒸气四波混频产生的约10微瓦真空紫外光作为探测光，将光频锁到晶体内已分辨、温度敏感性较弱的核跃迁；作者报告分数频率不稳定度为5×10^-13/√(τ/s)。论文还比较了两块独立制备晶体的跃迁频率，并与既有真空紫外频率梳测量作一致性检验。

这项工作的重要之处在于，核跃迁不再只是被光谱测到，而被接入可持续校正激光频率的闭环。清华新闻稿同时提到，钍-229跃迁对应约148纳米波段，连续波光源、晶体制备和读出方式需要同时满足，因而实验系统仍是高度专用的精密装置。

应把结果理解为一项核钟运行演示，而非现成的导航、通信或金融基础设施。论文讨论了紧凑型核频率参考和基础物理测试的潜在方向，但没有给出商用、外场长期运行或替代现有原子钟的验证。值得注意的是，论文正文还提到一项近乎同步的独立核钟运行报告；因此本文不使用“唯一”或“全面领先”一类比较性表述。

局限与边界

• 报道依据已读的清华新闻稿与论文网页；不把论文中的技术潜力外推为产品性能。
• 没有独立核验商业化、外场稳定性或对现有原子钟的系统级替代能力。

信息来源

• 清华大学 · 物理系丁世谦团队在国际上率先研制成功核光钟
• Nature · A nuclear clock synchronized to 229Th

可信度说明

已读取清华大学完整新闻稿和《自然》论文网页。关键装置、稳定度及论文发布日期由原始论文页面交叉核对；“国际首个”等比较性说法未作为本文结论。

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