北京时间10月7日晚，国际顶级期刊《自然》在线刊发一项重大科研成果。清华大学联合国内多支团队，在国际上率先研制出核光钟并实现稳定运行，一举把量子精密测量，从原子电子跃迁推进到原子核跃迁的全新阶段 。


很多人听过原子钟，我们现在的北斗导航、卫星授时，背后都靠它。原子钟，相当于听原子里电子跳动的节拍来计时。而这次的核光钟，直接把计时的“钟摆”放到原子核里面，依靠钍‑229原子核内部能级跳动来计量时间，每秒能跳动约2000万亿次，时间可以切割到极其精细的程度 。

原子核比原子小得多，不容易被外界磁场、电场干扰。理论上来说，核光钟未来有望比现在最顶尖的原子光钟精度更高，而且具备固态小型化潜力，不再只能待在大型实验室里，以后在深空探测、卫星导航、基础物理研究上，都有巨大应用前景 。


这项成果得来并不轻松。最卡脖子的就是光源，想要驱动钍‑229原子核跃迁，需要148纳米连续波真空紫外激光，之前一直很难实现。团队耗时近5年，自主攻克这一核心光源难题。同时，钍‑229资源极其稀少，他们只用1.4微克的钍‑229，就一次性生长出合格的毫米级掺钍氟化钙晶体，核素消耗量仅为欧洲团队的约1/200，极大节约了稀缺材料 。

简单说，以前人类只能操控原子外层的电子，现在我们已经可以稳定操控原子核内部，这是本世纪量子精密测量领域非常关键的一步。研究人员介绍，核光钟还能用来检验基础物理定律，探索有没有尚未被发现的新物理效应，打开全新的科研窗口 。

这项突破，也是一场全球前沿赛道的竞速。中国团队和欧洲团队几乎同期取得进展，最终我们率先完成闭环稳定运行。从核心激光光源、特种晶体，再到整套运行体系，整条技术链路全部自主打通。


可能不少普通人会觉得，高精度计时离日常生活很远。但大家手机上的定位、导航、金融交易的时间戳、航天测控，全都极度依赖精准的时间基准。计时越准，这些系统就越可靠。

从原子钟到核光钟，人类对“时间”的丈量，又往前跨出一大步。我们总说科技强国，很多看不见、摸不着的基础前沿突破，恰恰就是大国科技最扎实的底气。

你觉得核光钟未来普及之后，最先会改变我们生活里的哪些地方？