两个研究小组近日展示了全球首批“核钟”。这种新型计时设备利用钍-229原子核内部的能量跃迁，而非传统原子钟所依赖的电子跃迁。
由维也纳科技大学托斯滕·舒姆（Thorsten Schumm）领导的欧洲团队，以及清华大学丁世谦领导的中国团队，分别于2026年6月3日和7日在arXiv上发表了预印本研究。两个科研团队均成功将激光频率“锁定”在核跃迁频率上，确保了时钟长期运行的精准度。
核钟有望比现有的计时设备更稳定、更便携。原子核受外界干扰的影响程度远低于电子。钍-229的跃迁能量极低，仅凭紫外激光即可诱发，这在自然界元素中极为罕见。
该技术的关键在于实时监测原子对激光的吸收。当激光频率与跃迁频率一致时，信号减弱；若发生偏移，信号则增强并触发激光器的即时校正。中国团队虽然使用了浓度较低的钍晶体，但配合了更高功率的激光，最终两组实验捕获的信号表现相近。
核钟的研发之路已走过二十余载。2024年，科学家首次在晶体中实现了受控核跃迁并精准测定其频率。现在，核钟已从理论设想转变为实操工具，可助力物理学家寻找“新物理”。
关于这一突破未来的具体应用，物理学界仍处于起步探索阶段。但有一点是肯定的：核钟为深入观测原子核内部、验证自然界基本作用力提供了全新的手段。
