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中外科學家正探索釷-229核光學鐘，這項突破或超越現有原子鐘，重塑時間測量標準。通過激光操控核量子態，研究人員將計時精度推向新高度。盡管技術挑戰巨大，但近年實驗進展讓這一愿景逐漸成為現實。 中國科學院精密測量科學與技術創新研究院的童昕（Xin Tong）博士及其團隊在中國英文版自然科學綜述性學術期刊《國家科學評論》上發表展望文章，深入探討了基于釷-229的核光學鐘的巨大潛力與重大挑戰。 相關研究始于約五十年前。科學家首次發現釷-229的低激發核態，為后續研究奠定基礎。此后，領域內取得多項重大突破：2024年，研究人員實現了釷-229核躍遷的激光直接激發。美國天體物理聯合實驗室等研究團隊通過摻雜晶體、薄膜等材料開展實驗，逐步提升了對核躍遷的理解與測量能力。 盡管成果斐然，挑戰依然存在。固態環境中的核躍遷對溫度變化極為敏感；釷-229同位素稀缺、特定高功率窄線寬激光器研發困難、相互作用機制尚未完全明晰、閉環操控技術空缺，均是關鍵障礙。 然而，攻克這些難題意義重大。釷核鐘的成功實現將徹底革新計時技術，并為基礎物理研究開辟新疆界。它可能推動光學鐘系統從依賴電子躍遷轉向核躍遷，進而為宇宙基本規律提供更深刻的認知。 《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com） |
