中国研究人员开发出稳定性约提高六倍的核钟模型

中国研究人员在核钟研发方面取得进展：他们测试的一个实验模型显示出比维也纳一支科研团队所开发的模型高约六倍的稳定性，这可能为开发用于超精确计时和更广泛科学用途的仪器铺平道路。

该技术基于钍‑229原子核而非传统原子钟使用的电子，旨在减少外部扰动的影响，从而在未来提高测量的稳定性和精度。

清华大学研究人员开发的模型基于含有钍‑229原子核的晶体，通过激光照射这些晶体的紫外光。当原子核在特定频率对光作出响应时，可利用这种核跃迁作为校准钟频率和测量稳定性的参考。

这种方法不同于传统原子钟，因为它依赖于发生在原子核内部的能级跃迁，而不是周围电子的跃迁。由于原子核较小且其组成更为紧密，科学家希望这能提供一个较少受外界因素影响的参考。

测试显示，两个独立制造的晶体所产生的信号高度一致，这增强了实验可重复性的可能性，表明在制造新晶体时可得到相近结果，而不是依赖单个特殊样本。

尽管如此，这些结果并不意味着中国的核钟已成为世界上最精确的时钟；先进的原子钟和光学钟在总体表现上仍然占优。要进一步发展这项技术，需要改进激光系统、提升晶体质量并减少晶体内部缺陷，以增强稳定性和精度。

钍‑229的稀缺性也是一大挑战，因为它限制了使用具有不同特性的晶体进行重复试验的能力。核钟仍处于研发阶段，尚未达到广泛实用的水平。

核钟的重要性不仅在于计时，它还可能用于检验某些基本物理定律，并通过观测物理常数的极微小变化来寻找暗物质的潜在迹象。维也纳的一个科研团队曾用他们的核钟进行过一次暗物质搜索实验，但未能提供存在的证据。

长期来看，研究人员希望开发可集成的核钟，用于卫星导航、超精密测量和数据同步，前提是该技术能达到足以从实验室过渡到实际应用的更高稳定性与精度水平。