“我国科学家研制成功核光钟“10月8日登上热搜。据央视新闻报道，清华大学联合国内多个研究团队，在国际上率先研制出新一代时间频率基准”核光钟”，相关成果10月7日发表于国际顶级学术期刊《自然》。这是量子精密测量从电子跃迁迈向原子核跃迁的标志性一步，人类时间测量的下一个刻度，正由中国科学家亲手写下。

什么是核光钟：让原子核”跳动”来计时

传统钟摆每秒摆动大约一次，通过记录摆动次数计时；如今最先进的原子钟，用原子内电子的能级跃迁”节拍”计时，精度已经达到数十亿年不差一秒。而核光钟更进一步：它利用原子核内部的低能核跃迁作为”钟摆”。以放射性同位素钍-229的原子核跃迁为基准，抗环境电磁干扰能力更强，兼具高精度与高稳定性，被视为继原子微波钟、原子光钟之后的第三代时间频率标准，也是当前量子精密测量领域最重要前沿方向之一。

五年攻关：148纳米真空紫外激光”驯服”钍-229

研制核光钟的最大瓶颈，是缺少合格的148纳米连续超窄线宽激光光源——这个波段处于真空紫外，传统非线性晶体技术路线几乎走不通。清华大学团队历时近5年，另辟蹊径，从理论原理层面创新提出基于金属镉蒸气四波混频的连续波真空紫外产生方案，并自主开发出极低功率下仍能稳定运行的高精度相位探测方法。最终，团队用这套原创光源精确驱动钍-229原子核跃迁，将激光频率稳定在核跃迁上，核光钟就此点亮。

为什么重要：更稳的钟，更强的导航与深空探测

光钟是当前精度最高的时间频率基准，在导航定位、基础物理检验等领域具有战略价值。时间基准越稳，卫星定位与测距就越准。未来核光钟一旦实现小型化，极高精度计时装置就能真正走出实验室，应用于卫星导航、深空探测——提升航天器的定位与测距精度，甚至为检验广义相对论、探测引力波和暗物质等基础物理研究提供全新平台。从”北斗”到星际航行，更高精度的时间基准都是底层基石。

中国”时间基准”的接力赛

核光钟的突破并非偶然，而是中国时间频率领域多年接力的结果。此前，中国科学技术大学团队已将锶原子光晶格钟的稳定度与不确定度全面突破10的负19次方量级，相当于300亿年误差不超过1秒；中科院国家授时中心的锶光晶格钟也进入世界领先行列，为国际单位制”秒”的2030年重新定义准备中国方案。如今清华大学摘下核光钟这颗”皇冠明珠”，让中国在下一代时间基准竞赛中再次领跑。在光学与通信领域，中国团队同样不断刷新纪录，此前空心光纤让光在空气中以近30万公里/秒传输（相关阅读）同样引发热议，基础研究的厚度正在肉眼可见地转化为科技制高点。

常见问题（FAQ）

参考：央视新闻、快科技、清华大学、国家自然科学基金委、中国科学院。