PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Nature· 2026Q1

229Th ile senkronize edilmiş bir nükleer saat

A nuclear clock synchronized to 229Th

Beichen Huang, Gaowei Yan, Qi Xiao, Wenhao Bu ve diğerleri

Kısa özet

Araştırmacılar, CaF2 kristallerine gömülü 229Th izotopunun izomerik geçişine 148.4 nm vakum-ultraviyole lazeri stabilize ederek, 5x10^-13/sqrt(tau) kesirli frekans kararsızlığına ulaşan bir 229Th nükleer saati gösterdiler.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • 229Th:CaF2 kristallerindeki nükleer izomerik geçişe 148.4 nm VUV lazeri stabilize ederek bir 229Th nükleer saati gösterildi.
  • Saat, 5x10^-13/sqrt(tau) kesirli frekans kararsızlığına ulaştı.
  • İki bağımsız kristalde ölçülen frekanslar 10^-13 seviyesinde anlaştı.
  • Dört dalga karıştırma ile üretilen 10-μW VUV kaynağı ve fototüp tabanlı okuma, hızlı, yüksek sinyal-gürültü oranlı bir nükleer ayırıcı sağladı.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract Atomic clocks have made time and frequency the most precisely measured quantities in physics, progressing from microwave standards that realize the SI second 1 to optical clocks with unprecedented precision 2 . A nuclear clock transfers the frequency reference from an electronic to a nuclear transition and the uniquely low-lying, laser-accessible, isomeric transition in 229 Th currently offers the most practical route to compact, robust timekeeping and sensitive tests of fundamental physics 3–8 . Realizing such a clock requires turning spectroscopy of the 229 Th nuclear resonance 9–17 into a stable discriminator for steering a traceable oscillator. Here we demonstrate a 229 Th nuclear clock by stabilizing a continuous-wave, narrow-linewidth 148.4 nm vacuum-ultraviolet (VUV) laser 18 to a resolved, weakly temperature-sensitive nuclear transition 17,19 in 229 Th:CaF 2 crystals 20–22 . A 10-μW VUV source generated by four-wave mixing in cadmium vapour 18,23,24 and phototube-based frequency modulation absorption readout provide a fast, high-signal-to-noise nuclear discriminator. The clock reaches a fractional frequency instability of $$5\times 1{0}^{-13}/\sqrt{\tau /{\rm{s}}}$$ 5 × 1 0 − 13 / τ / s for averaging time τ . Clock-transition frequencies measured in two independently fabricated crystals agree at the 10 −13 level and are consistent with previous VUV-comb measurements on other 229 Th:CaF 2 crystals 17 . These results establish laser-addressed nuclei as operational clock references and provide a reproducible solid-state platform for compact nuclear clocks, nuclear quantum sensors and precision tests of fundamental physics.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Nature, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Atom ve Molekül Fiziği ve Optik

Atomic and Molecular Physics, and OpticsPhysics and Astronomy