核钟问世：229mTh与87Sr频率比的测量

时间测量一直是人类文明的基本方面，从最初的日晷发展到今天高度精确的原子钟。对更高精度的追求促使科学家探索核钟，这种钟表承诺具有前所未有的准确性。最近发表在《自然》的论文，探讨了 229mTh 同质异能态跃迁与 87Sr 原子钟的频率比，强调了这项研究在精密计量学和基础物理学领域的重要性。

钍-229（229Th）因其异常低能量的同质异能态（称为 229mTh）而在核中独树一帜。该状态的能量约为8 eV，使其可以通过真空紫外（VUV）激光光源进行访问。229mTh同质异能态跃迁涉及从基态（I=5/2）到激发态（I=3/2）的变化，可以使用先进的光谱技术精确测量。

229mTh 用于核钟的潜力在于其窄线宽和高品质因数（Q因数），这些都是实现高精度时间测量的关键。229mTh的跃迁频率已确定为约 2,020,407,384,335 kHz。

锶-87（87Sr）原子钟是目前最精确的时间测量设备之一。这些钟表基于 87Sr 原子的 5s^2 1S_0 和 5s5p^3P_0 状态之间的电子跃迁，发生在约 429,228,004,229,879 Hz 的频率下。87Sr 原子钟的高稳定性和精度使其成为卫星导航系统、互联网同步和基础物理研究等各种应用的理想选择。