中國科學院外籍院士、知名物理學家葉軍及其團隊再次在世界科學舞台上嶄露頭角，最新研究成果登上Nature封面，引發全球關注！本次研究以新型核鐘為核心，從投稿到接受僅用了27天，展現了其科研成果的重大價值與速度。
團隊成功開發了一種基於原子核內部能量微小變化的核鐘，這種時鐘比當今世界最精準的光鐘還要更為精確，且對外界干擾的敏感度也大大降低。Nature評論此發現或將徹底改變基礎物理學的研究，並能夠為探索原子核中的基本力提供全新見解。
開啟核基固態光學鐘新時代
現有的超高精度時鐘多數是基於原子的電子能級進行計時，例如廣為人知的锶-87原子鐘，其測量精度極高，150億年內僅產生1秒的誤差。然而，核鐘被視為原子鐘的「進階版本」，能提供更精確的時間測量。葉軍團隊此次的研究，正是在這個前沿領域上取得了重大突破。
在實驗中，葉軍及其團隊首次利用真空紫外（VUV）頻率梳，成功激發了铀-229的核躍遷，並與鋰-87原子鐘實現了直接頻率連接。這是全球首次通過激光直接激發铀-229核躍遷，並完成核鐘與原子鐘間的頻率比測量。他們還精確測量了铀-229核躍遷的絕對頻率，精度達千赫級別，並成功揭示了核四極分裂的內在特性。這些數據為探索暗物質提供了重要的研究方向，同時也標誌著核基固態光學鐘的誕生，為其未來實際應用打下了堅實的基礎。
精確激發與頻率比測的突破
此次研究的技術流程也非常複雜且精密。團隊首先利用掺铒光纖激光器產生紅外頻率梳，通過一系列的放大過程將功率提升至40-50瓦特，隨後將這些紅外頻率梳聚焦於氙氣噴霧中，生成波長約148.3納米的真空紫外（VUV）頻率梳。
為確保實驗的頻率準確性，團隊將VUV頻率梳的基頻與鋰-87原子鐘進行了穩定連接，並成功激發了铀-229的核躍遷，實現了核鐘與原子鐘之間的頻率比測量。團隊還使用了掺铀-229的氟化鈣單晶作為激發目標，透過VUV頻率梳精確激發，從中成功收集到铀-229衰變後釋放的荧光光子，最終通過光電倍增管記錄並分析信號，為本次研究提供了可靠的數據支持。
宇宙鐘表匠的再一次突破
葉軍教授是美國科羅拉多大學博爾德分校教授，也是美國國家標準與技術研究院（NIST）及JILA聯合實驗室的研究員。他在原子鐘與量子多體物理學領域聲名卓著，其團隊多年來研發的光學原子鐘被視為世界上最精準的時鐘之一，測量精度已達每150億年誤差不到一秒。
自1999年開始，葉軍便投身於光學原子鐘的研發工作，並於2007年領導研製出全球首台「每7000萬年誤差僅1秒」的锶原子光鐘。2017年，他們更進一步，將锶原子裝入三維光晶格，實現了原子密度的1000倍提升。而如今，葉軍及其團隊再次憑藉新型核鐘的突破，為人類理解宇宙提供了嶄新工具。
未來，我們有理由期待這位「宇宙鐘表匠」將繼續帶來更多突破性成果，推動基礎物理研究邁向新高度。
