10月13日消息，据美国化学会《化学与工程新闻》（C&EN）报道，两个独立研究团队已分别将钍-229原子核跃迁转变为可工作的频率参考——被称为「核钟」的新型精密时钟开始真正「走时」。
目前世界上最精密的时钟以电子跃迁为基础：激光激发原子中电子在两个能级之间跃迁，原子的响应告诉激光其频率是否漂移，激光随之调整并再次探测，循环往复形成稳定的计时节律。最好的光原子钟精确到数百亿年误差仅1秒，其极稳定的频率已被用于精密测量和检验基础物理。
核钟的思路则是把「钟摆」从电子云换成原子核：钍-229拥有罕见的低能核跃迁，可被激光激发。由于电子轨道易受电场、磁场等环境扰动影响，而原子核被电子云屏蔽，基于核跃迁的频率基准理论上对外部干扰更不敏感，被寄望于达到超越现有光钟的稳定性。此次两个团队的独立实验意味着核钟从理论构想进入器件演示阶段——正如C&EN标题所言，「核钟终于走时了」。
对化学与计量社区而言，核钟的意义不止于计时：极稳频率基准可用于搜索基本常数随时间的变化、检验狭义与广义相对论，并在精密光谱、地球物理测量（如以原子钟探测引力势差异）等场景提供新的测量工具。下一步工作预计将围绕提升激光激发效率与长期锁定稳定性展开，推动核钟走向可实用的连续运行。
（来源：C&EN）