當(dāng)全球頂尖實驗室還在為原子光鐘的電磁干擾問題焦頭爛額時,中國科學(xué)家已經(jīng)將目光投向了更微觀的戰(zhàn)場。2月12日,清華大學(xué)丁世謙團隊在《自然》雜志宣布,成功研制出148nm連續(xù)波超窄線寬激光光源,一舉攻克核光鐘研制的"最后一個核心瓶頸"。這項突破不僅將真空紫外波段激光線寬降低近百萬倍,更意味著中國在下一代時間計量賽道上搶占了制高點。
![]()
傳統(tǒng)原子光鐘依賴外層電子躍遷,雖然能達到600億年誤差不超過1秒的驚人精度,卻像溫室里的花朵般脆弱——電磁場波動、溫度變化都會導(dǎo)致計時失準(zhǔn)。而核光鐘直接操控釷-229原子核內(nèi)部的能級躍遷,其理論精度躍升至3000億年誤差小于1秒,抗干擾能力更是質(zhì)的飛躍。這相當(dāng)于把精密計時器從恒溫恒濕的保險柜,升級成了能扛住戰(zhàn)場電磁炮的戰(zhàn)術(shù)裝備。
美國DARPA早在2025年就啟動SUNSPOT計劃專項攻關(guān)148nm激光,但中國團隊另辟蹊徑,創(chuàng)新采用鎘蒸氣四波混頻方案。他們意外發(fā)現(xiàn)高溫金屬蒸氣中的多普勒展寬不會干擾激光相位,這一顛覆性認知直接繞過了西方主流的非線性晶體技術(shù)路線。更令人驚嘆的是,論文共同第一作者肖琦竟是清華2021級本科生,這支平均年齡不足30歲的團隊,用青年科學(xué)家特有的創(chuàng)新銳氣改寫了游戲規(guī)則。
![]()
核光鐘的實用化將引發(fā)連鎖反應(yīng)。在深空探測領(lǐng)域,搭載小型核光鐘的航天器可實現(xiàn)億公里級毫米精度測距;地質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)能捕捉地表厘米級的高程變化;而軍事導(dǎo)航系統(tǒng)即便在強電磁干擾環(huán)境下,仍能保持納秒級時間同步。這些場景過去受限于原子光鐘的"實驗室依賴癥",如今終于迎來破局曙光。
北京量子信息科學(xué)研究院的開放平臺機制加速了技術(shù)擴散,目前已有6家單位接入真空紫外聯(lián)合實驗平臺。正如團隊負責(zé)人丁世謙所言,這種"重大任務(wù)牽引+青年擔(dān)綱+平臺共享"的模式,正在量子科技領(lǐng)域復(fù)制高鐵式的跨越發(fā)展。當(dāng)歐美還在追趕148nm激光的指標(biāo)時,中國已經(jīng)著手構(gòu)建從光源研制到終端應(yīng)用的完整生態(tài)鏈。
![]()
這場突破背后暗藏更深的戰(zhàn)略意義。在時間計量領(lǐng)域,誰掌握標(biāo)準(zhǔn)制定權(quán),誰就握住了基礎(chǔ)科學(xué)的指揮棒。中國計量院鍶原子光鐘剛實現(xiàn)校準(zhǔn)國際標(biāo)準(zhǔn)時間的"零突破",核光鐘關(guān)鍵瓶頸的攻克又將領(lǐng)先優(yōu)勢擴大了一個身位。從跟跑、并跑到領(lǐng)跑,中國科學(xué)家正在用一個個硬核突破,重塑全球科技競爭的新格局。
![]()
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.