维也纳研制出可自稳定的核钟——ScienceDaily

奥地利维也纳工业大学的研究人员制造出一款可自稳定的核钟，能够在不依赖常规原子钟的情况下维持自身稳定性。该设备在无人干预的情况下稳定运行超过24小时，ScienceDaily报道。

钍作为频率标准

这款新设备使用钍原子核，而非传统原子钟所依据的原子内电子跃迁。钍原子核具有两个能量差异异常微小的能级，因此可以用激光激发它们之间的跃迁。

研究人员用激光照射一块由维也纳工业大学制造、含有钍原子的特殊晶体。原子核只会在精确定义的频率下吸收光线。如果激光频率发生偏离，吸收会减弱，系统则会自动校正激光并使其恢复至所需数值。

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原型的精度

2024年4月，由托尔斯滕·舒姆教授领导的研究组与布伦瑞克PTB的埃克哈德·派克教授团队合作，实验发现了钍中的核跃迁，并首次展示了用激光激发原子核。该年秋季，用于激发钍的装置与一台光学原子钟连接，展示了将原子核用作高精度时间标准的可能性。

在持续一天的测量中，该原型的相对精度约为10⁻¹⁵，相当于3000万年约一秒的误差。这并不意味着该设备经过了数百万年的测试，而是根据测量结果作出的精度估计。

这项研发目前仍不及最先进的光学原子钟。研究人员希望借助更强大的激光器和质量更高的钍晶体提高其精度。原子核对外部影响的敏感性较低，因为它们比原子小一万多倍。