中國00后本科生搶在美國之前，攻克了核光鐘最后瓶頸！

就在前一天也就是2026年2月10日。中國計量院研制的鍶原子光晶格鐘獲準參與國際標準時間校準。這標志著我國光鐘領域實現新突破。兩項進展前后銜接。顯示國內精密計量研究保持連貫推進。

核光鐘利用原子核能級躍遷作為時間基準。相比傳統原子鐘它對外界干擾抵抗力更強。制造時還能做成固體形式。便于攜帶和實際使用。長期以來大家都在等待合適的光源來激發這種躍遷。

缺少連續波窄線寬真空紫外激光一直是主要障礙。美國相關機構2025年啟動專項計劃試圖解決這個問題。中國團隊提前完成突破。采用金屬蒸氣四波混頻方式產生所需激光。首次把超穩技術延伸到這個波段。

這個激光源讓核光鐘從概念走向實際操作成為可能。核躍遷頻率特性帶來更高精度潛力。未來在自主導航和引力探測方面會有幫助。地下定位或者深空任務中不受外部信號限制。應用前景逐步清晰。

丁世謙副教授同時在北京量子信息科學研究院兼職。項目得到國家自然科學基金等支持。研究過程注重跨學科協作。實驗裝置經過多次優化。確保輸出激光滿足相干操控需求。

相比脈沖激光方案。連續波形式更適合穩定鎖定核態。團隊開發相應探測技術控制噪聲。國際同行在同期評論中認可這項進展。核光鐘研制最后一塊拼圖被補齊。

美國2025年啟動的計劃原本專注類似光源研發。現在中國方案提供參考路徑。青年科研者通過實際貢獻展現實力。國內相關領域人才梯隊建設成效顯現。

核光鐘工作原理基于特定核同質異能態躍遷。固體宿主中可容納較多核子。平均效應減少個體差異。便于集成到小型設備。相比電子躍遷的原子鐘它抗干擾優勢明顯。

從歷史看原子鐘發展經歷了多次升級。早期銫鐘定義了秒的國際標準。后來光鐘進一步提升精度。中國在光鐘校準上剛實現零的突破。核光鐘則帶來領先機會。

這項成果發表后迅速引起關注。多家媒體報道強調青年主導的特點。清華大學和量子院合作模式值得借鑒。未來實驗將聚焦功率提升和穩定性驗證。應用場景驗證也在規劃中。

核光鐘潛在用途覆蓋多個領域。地質勘探能感知細微引力變化。量子信息處理提供穩定基準。基礎物理研究也可能受益。整體上推動計量技術向更高水平邁進。

國內研究機構正加強協同。計量院和高校間合作增多。核光鐘原型研制有望加速。青年研究者繼續在相關方向積累經驗。中國精密測量領域保持活躍態勢。

回顧整個過程。團隊選擇另辟蹊徑的技術路線。避開傳統晶體方案的局限。金屬蒸氣方法展現創新性。成果為后續研究打下基礎。

國際上對核光鐘的興趣一直存在。早期譜學測量已有進展。但光源問題制約深入操控。中國這次突破填補空白。青年貢獻成為亮點。

未來發展中穩定性測試將成重點。長期運行數據逐步積累。國際合作機會也會增加。國內標準制定工作同步推進。整體實力得到鞏固。