兩支研究團隊已成功研製出全球首款核子鐘。這種裝置並非像傳統原子鐘利用電子,而是透過釷-229 原子核內部的能量躍遷來進行計時。
由維也納科技大學托爾斯滕·舒姆(Thorsten Schumm)領導的歐洲團隊,以及北京清華大學丁世謙領導的中國團隊,分別於 2026 年 6 月 3 日與 7 日在 arXiv 平台上發表了預印本論文。兩支隊伍皆成功將雷射頻率鎖定在核躍遷上,確保時鐘不會隨時間流逝而喪失精準度。
核子鐘預期將展現更高的穩定性與可攜性。原子核相較於電子,能受到更完善的保護以抵禦外部干擾。此外,釷-229 的躍遷能量極低,甚至能以紫外光雷射誘發,這在所有元素中是極為罕見的特性。
該技術的關鍵在於監測原子對雷射光的吸收狀況。當頻率吻合時,訊號會隨之減弱;一旦發生偏差,訊號則會增強,進而促使雷射立即進行修正。雖然中國團隊的裝置使用了功率更強的雷射,但晶體中的釷濃度較低,最終兩支團隊所取得的訊號表現相當。
核子鐘的研發工作已歷經二十餘年。科學家於 2024 年首次成功誘發晶體中的核躍遷,並精確測定其頻率。如今,這款時鐘已進化為成熟的運作工具,可用於探索物理學的新領域。
至於這項技術未來將帶來何種變革,物理學家才剛開始深入研究。目前可以肯定的是,核子鐘開啟了一扇新的窗口,讓人類得以一窺原子核內部,並藉此驗證自然界的基本作用力。




