中外科学家正探索钍-229核光学钟，这项突破或超越现有原子钟，重塑时间测量标准。通过激光操控核量子态，研究人员将计时精度推向新高度。尽管技术挑战巨大，但近年实验进展让这一愿景逐渐成为现实。
中国科学院精密测量科学与技术创新研究院的童昕（Xin Tong）博士及其团队在中国英文版自然科学综述性学术期刊《国家科学评论》上发表展望文章，深入探讨了基于钍-229的核光学钟的巨大潜力与重大挑战。
相关研究始于约五十年前。科学家首次发现钍-229的低激发核态，为后续研究奠定基础。此后，领域内取得多项重大突破：2024年，研究人员实现了钍-229核跃迁的激光直接激发。美国天体物理联合实验室等研究团队通过掺杂晶体、薄膜等材料开展实验，逐步提升了对核跃迁的理解与测量能力。
尽管成果斐然，挑战依然存在。固态环境中的核跃迁对温度变化极为敏感；钍-229同位素稀缺、特定高功率窄线宽激光器研发困难、相互作用机制尚未完全明晰、闭环操控技术空缺，均是关键障碍。
然而，攻克这些难题意义重大。钍核钟的成功实现将彻底革新计时技术，并为基础物理研究开辟新疆界。它可能推动光学钟系统从依赖电子跃迁转向核跃迁，进而为宇宙基本规律提供更深刻的认知。