全球首批核时钟正式跑起来！中国团队极致省料，短秒级稳定度优于欧洲原型机近一个数量级！

人类计时迎来全新里程碑！2026年10月7日，《自然》杂志一次性刊登两篇独立重磅论文，奥地利维也纳工业大学Thorsten Schumm团队，和咱们清华大学丁世谦团队，各自采用不同技术路线，同步打造出全球首批可稳定闭环运行的钍‑229固态核光钟，这也是人类首次实现原子核层级的计时设备落地运行，彻底跳出传统原子钟的技术框架。

很多朋友听过原子钟，我们日常最高精度的计时设备，依靠的是原子外层电子跃迁来计算时间。电子处于原子外围，非常容易被电磁场、温度、环境振动干扰，就像露天摆放的钟摆，一点点风吹草动就会影响摆动节奏，存在天然精度短板。

而全新的核光钟，直接把计时“标尺”深入原子最核心位置，利用激光驱动原子核内部能级跃迁计时。原子核被多层电子包裹，几乎不受外界环境干扰，从物理原理上就拥有远超原子钟的抗干扰潜力，是人类计时技术的全新世代突破。

本次全球仅中、奥两支团队独立攻克核光钟整机闭环运行难题，双方技术路线各有优势。奥地利维也纳团队深耕钍晶体生长多年，技术积淀深厚，制备的晶体光学质量极佳，成功实现设备超24小时无人干预连续稳定运行，验证了核时钟整机运行的稳定性。

咱们清华团队的成果更是极具突破性，创下全球极致用料标杆：单次晶体生长所用核素用量，仅为维也纳团队的二百分之一，只用1.4微克的微量钍-229核素，依托自研高功率真空紫外激光系统，实现了短秒级稳定度指标，优于欧洲原型机近一个数量级。在核素利用率、轻量化、低耗材技术上实现全球领跑，同时搭建起全套自主可控的光源、晶体制备、光谱检测、整机闭环运行技术体系，打破了该领域的技术探索壁垒。

这里给大家做最通俗、最严谨的科普区分：本次中奥两台全球首批核光钟原型机，仅短秒级瞬时稳定度实现技术突破，双方的长期计时精度，目前均未超越全球顶尖的传统原子钟（顶尖原子钟误差约3000万年1秒）。

核光钟当下的核心价值，不在于立刻替代现有原子钟，而是攻克了固态小型化核时钟的世界难题。传统顶级原子钟体积庞大、运行条件苛刻、无法移动；而本次落地的固态核光钟，天生具备轻量化、小型化、低运行门槛的巨大潜力，是未来可移动超高精度计时设备的唯一突破口。

在基础物理科研领域，这台全新核时钟是顶级的“宇宙探测工具”。凭借超高物理灵敏度，它可以精准捕捉极细微的物理参数变化，是人类探测暗物质、检验基础物理常数、探寻新物理现象的核心利器，能够助力科学家解答诸多前沿物理未解难题。

国际科学界高度评价此次突破，标志着核光钟彻底从理论猜想、实验室模拟，正式迈入整机实体运行时代，全新的量子精密测量赛道被正式打通。未来技术成熟后，还将赋能深空探测、自主卫星导航、空间基准计时等核心领域，摆脱复杂环境对高精度计时设备的限制。

目前该技术处于全球首次工程化原型验证阶段，全世界仅中、奥两国实现落地运行，全球顶尖科研机构均处于追赶迭代阶段，中国团队在低耗材、秒级稳定度、小型化潜力上，牢牢占据全球第一梯队领跑位置！

图1：清华大学丁世谦在实验室调试光学设备，该团队自研的148纳米真空紫外激光，是本次全球首批钍‑229固态核光钟的核心光源｜图片来源：北京青年报公开新闻素材，仅用于核时钟技术科普解读。
图2：维也纳工业大学早期钍‑229核钟真空实验装置实拍（2024年实验原型）｜图片来源：TU Wien（维也纳工大）公开科普素材，仅用于核时钟技术科普解读。