1450: 笑死，我們台ＧＧ都兩奈米了，還在那邊148奈米
(反）
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「聽原子核的節拍」計時 陸打造全球首座「核光鐘」精準度助攻衛星導航
12:372026/10/08 旺報 吳泓勳
大陸科學家利用自主研製的148納米連續波真空紫外雷射以及摻釷-229氟化鈣晶體，在國際上率先研製出「核光鐘」並實現穩定運行，將量子精密測量由電子躍遷拓展至原子核躍遷，並比喻成「聽原子核內部的節拍」來計時。這一突破性成果7日晚間線上發表在國際權威期刊《自然》。
大陸清華大學物理系主任、楊振寧高等研究院教授翟薈表示，「核光鐘」有望成為新一代時間頻率基準，其研製成功是本世紀以來量子精密測量領域的重要突破。
所謂的「核光鐘」是利用雷射精確驅動一種特殊放射性同位素「釷-229」實現其原子核內部的能級躍遷，並以這一核躍遷的頻率作為基準的計時裝置。翟薈表示，「核光鐘」的研製成功及穩定運行，代表對量子操控的能力深入到原子核尺度，為量子精密測量、量子操控開闢了新的研究方向。
大陸清華大學物理系副教授、北京量子資訊科學研究院兼聘研究員丁世謙說明，原子鐘是利用原子內部的電子在特定能級間的躍遷作為頻率基準，好像「聽電子的節拍」，而「核光鐘」則是把「鐘擺」放進原子核內部，利用原子核不同能級間的躍遷來計量時間，相當於「聽原子核內部的節拍」來計時。
根據新華社引述科學家認為，由於原子核尺度遠小於原子尺度，受外界電磁環境擾動影響更小，因而「核光鐘」有望提供比傳統原子鐘更高精度、更實用的時間頻率基準。
科研人員認為，「核光鐘」是當前量子精密測量領域國際競爭的重要前沿，固態「核光鐘」具有潛在的小型化和工程化優勢，未來有望為衛星導航、深空探測等場景中的高精度時間頻率需求提供實用的技術選擇。
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文章編號：93626417
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文章編號：93629075
原子核躍遷是指原子核從一個能級（能量狀態）跳躍到另一個能級的物理過程。
基本概念與特點
• 能級差大：與核外電子躍遷（通常釋放或吸收可見光、紫外線等）相比，原子核內部的能級差通常要大得多，躍遷時往往伴隨著高能量的 γ 射線（伽馬射線）釋放或吸收。
• 尺度的穩定性：原子核的尺度大約只有原子（電子雲）尺寸的幾萬分之一。這使得原子核內部的能級結構對外界電磁場、溫度等環境干擾的敏感度遠低於核外電子。
• 同核異能態：原子核的某些激發態具有較長的壽命，被稱為同核異能素。
最新重大突破：核光鐘（Nuclear Clock）
• 技術進展：2026年10月，清華大學丁世謙團隊等國內外科研人員在《自然》雜誌發表重要成果，在國際上率先成功研制並運行了钍-229（Th-229）核光鐘。
• 原理轉變：傳統原子光鐘是利用核外電子的躍遷頻率作為時間基準；而核光鐘則是直接利用钍-229原子核內部的能級躍遷作為「鐘擺」。
• 優勢：
• 頻率極高（每秒約2000萬亿次），能將時間切割得極為精細。
• 受外界環境干擾小，穩定性與精度極高，且有望實現固態化、小型化和工程化，應用於衛星導航與深空探測。
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文章編號：93645700
ionium007 wrote:經你這一說，
太深奧了(恕刪)
我還真是不懂，來去問AI。
從國中物理開始，核外電子躍遷（通常釋放或吸收可見光、紫外線等）
高中物理，原子核躍遷，原子核由激發態回到較穩定狀態時，會放出γ射線(伴隨著高能量的 γ 射線（伽馬射線）釋放或吸收)
穩定原子核 -> 被撞擊 激發態原子核 -> 放出 γ 射線 -> 較穩定狀態 (電子躍遷同理)
實作
雷射-> 激發原子核 ->核激發態 -> 核躍遷 (用雷射精準敲一下原子核，讓它在兩個能階之間來回跳動)
國際核光鐘（Nuclear Clock）發展史，其實可以分成幾個關鍵階段：
時期 重要突破 代表團隊1990年代~2003 提出用 Th-229 建立核鐘概念 德國 PTB
2016 證實 Th-229 低能核激發態存在 歐美團隊
2024 首次以雷射直接激發 Th-229 核躍遷 德國 PTB + 奧地利 TU Wien 團隊
2025 解析核躍遷頻率與晶體特性，確認可作時鐘基準 歐美團隊
2026 真正完成「閉環運作核鐘」 奧地利/德國團隊、中國團隊
那現在核鐘比原子鐘準嗎？
答案很有趣：
理論上可能更準
原因：
原子核比電子小約 10萬倍
不易受磁場、電場影響
對外界擾動較不敏感
因此理論極限可能超越現代光學鐘。
但目前還沒贏
最好的光學原子鐘：
10−18∼10−19等級。
目前剛誕生的核鐘原型：
10−13∼10−15等級。
換句話說：
核鐘現在比較像 1940 年代的第一代原子鐘。
概念非常厲害，但離打敗最強光學鐘還有很長距離。
目前國際上核光鐘已從「理論構想」進入「實際運作原型」階段。最關鍵的里程碑是 2024 年歐洲團隊首次用雷射激發 Th-229 核躍遷，以及 2026 年歐洲與中國團隊分別實現閉環核鐘運作。不過在計時精度上，現階段仍遠落後於最頂尖的光學原子鐘；其真正被看好的方向是暗物質探測、基礎物理研究與未來超高穩定頻率標準。
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