研究透视：叶军，固态钍-229核钟 | Nature

本文介绍了科罗拉多大学博尔德分校叶军团队在《自然》杂志上发表的研究成果。背景方面，固态钍-229核钟因其核跃迁对环境干扰的低敏感性和固态系统易于部署的优势，被视为精密计量和基础物理学的潜在突破。研究目的在于探索并表征钍-229掺杂氟化钙晶体核钟跃迁的频率再现性，这是衡量时钟稳定性的关键指标。实验测量了跃迁线宽和中心频率随掺杂浓度、温度和时间的变化，确定了最佳工作温度为196(5)K，在此温度下热敏感性降至最低，并利用四极分裂谱线进行原位温度感知，将温度引起的频率不确定度降至极低水平。结论显示，在195K下，两种不同掺杂晶体在7个月内的核跃迁频率再现性达到220 Hz，证明了该固态核钟系统的稳定性和可重复性，为开发紧凑型高精度时钟及约束基本常数的时变过程奠定了基础。