重大原创突破，量子操控深入原子核尺度！我国团队成功实现核光钟运行 构建完整技术体系。清华大学物理系丁世谦团队利用自主研制的148纳米连续波真空紫外激光，以及与合作团队共同开发的掺钍-229氟化钙晶体，将激光频率锁定至核跃迁，成功实现核光钟运行。这项成果推动了量子精密测量从电子跃迁拓展到原子核跃迁，并于7日在线发表在《自然》杂志上。该工作与欧洲团队同期完成，在国际上率先实现了钍-229核光钟的运行。

清华大学物理系主任翟荟教授表示，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。这一成就不仅意味着量子操控能力深入到原子核尺度，还为量子精密测量和量子操控开辟了新的研究方向。

原子钟通过利用原子内部电子在特定能级间的跃迁作为频率基准，是目前世界上最准确的时间测量工具。相比之下，核光钟则是利用原子核不同能级间的跃迁来计量时间。由于原子核尺度远小于原子尺度，受外界电磁环境扰动影响更小，因此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。

长期以来，核光钟的研制面临两大难题：缺少148纳米连续波激光，以及钍-229核素稀缺。丁世谦团队首次研制出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。面对核素受限的问题，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，单次生长所用核素仅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。此外，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，是我国科学界具有标志性意义的重大原创突破。未来，固态核光钟有望为卫星导航、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。重大原创突破，量子操控深入原子核尺度！我国团队成功实现核光钟运行 构建完整技术体系！