中国00后本科生抢在美国之前，攻克了核光钟最后瓶颈！|中国|原子核|原子钟|本科生|核光钟|清华大学|美国

2月11日，清华大学团队在《Nature》发表重大成果，攻克了核光钟研制的“最后一个核心瓶颈”——148nm连续波超窄线宽激光光源。而这篇文章的第一作者是清华大学00后本科生肖琦，不得不感叹：中国的青年真是越来越强了！

1955年，英国国家物理实验室研制出第一个有实际意义的原子钟——铯束原子钟，3000年误差只有1秒。1967年国际度量衡全体会议召开，秒的长度正式改用铯-133原子基态两个超精细能级跃迁辐射的电磁波频率来定义。所谓原子钟，实际上是利用原子核外电子能级跃迁放出电磁波，由于该电磁波频率非常确定，通过数电磁波动的周期数，就能得出1秒的长度。

以秒的国际定义来说，电磁波频率是9192631770Hz，那数9192631770个周期就是一秒的长度。根据常识，光的频率越高，能测的时间越精准。举个极端的例子，比如一个电磁波的频率是1Hz，也就是1秒钟只振动一次，那数一个周期就是一秒，要想搞出0.5秒的精度就是不可能的；而要搞出0.5秒精度的钟，频率至少得是2Hz。

频率9192631770Hz的电磁波，波长3.26厘米，属于微波频段。那使用更高频段的电磁波，比如波长在纳米尺度的光波，就能得到更精准的原子钟，这种原子钟就是光钟。铯原子钟的精度，大约相当于千万年差一秒；而光钟的精度，则相当于百亿年差一秒。

2026年2月10日，就在清华大学00后本科生攻克核光钟“最后一个核心瓶颈”前一天，央视新闻发布消息，中国计量院研制的锶原子光晶格钟NIM-Sr1，正式获准校准国际标准时间，实现了我国光钟参与校准国际标准时间“零”的突破。所以在光钟时代，我国相当于刚刚追上了国际先进水平；而在核光钟时代，我国靠着00后本科生的贡献，相当于已经取得了领先优势。

之前的铯原子钟和光钟，使用的是原子核外的电子能级跃迁；而本次突破的核光钟，使用的是原子核能级的跃迁。原子核能级跃迁不仅释放出的电磁波频率更高，同时抗电磁环境干扰能力也更强。利用核光钟，甚至可以测出引力场的微弱变化，不管是用来探测暗物质还是做自主导航，都是一个利器。

长期以来，核光钟的瓶颈在于缺乏148nm连续波激光。为此，美国国防高级研究计划局（DARPA）于2025年启动SUNSPOT计划，面向148nm连续波光源开展专项攻关。但很可惜，在2026年一开年，中国00后本科生就率先攻克了这一技术，成功研制出了148nm连续波超窄线宽激光光源，首次将超稳激光技术拓展至真空紫外波段，攻克了核光钟研制的“最后一个核心瓶颈”。