核光钟是利用激光精确驱动一种特殊放射性同位素“钍-229”实现其原子核内部的能级跃迁，并以这一核跃迁的频率作为基准的计时装置。我国科学家利用自主研制的148纳米连续波真空紫外激光以及掺钍-229氟化钙晶体，在国际上率先研制出核光钟并实现其稳定运行，将量子精密测量由电子跃迁拓展至原子核跃迁。该成果10月7日晚在线发表于《自然》。

图为核光钟概念图。（研究团队供图）

清华大学物理系主任、杨振宁高等研究院教授翟荟表示，核光钟有望成为新一代时间频率基准，其研制成功是本世纪以来量子精密测量领域的重要突破。“核光钟的研制成功及稳定运行意味着量子操控的能力深入到原子核尺度，为量子精密测量和量子操控开辟新的研究方向。”

原子钟是利用原子内部的电子在特定能级间的跃迁作为频率基准，是目前世界上最准确的时间测量工具，好像“听电子的节拍”来计时。而核光钟则是把“钟摆”放进原子核内部，利用原子核不同能级间的跃迁来计量时间，相当于“听原子核内部的节拍”来计时。由于原子核尺度远小于原子尺度，受外界电磁环境扰动影响更小，因而核光钟有望提供比原子钟更高精度、更实用的时间频率基准。