时间计量是现代社会的基础需求。全国通用的"北京时间"依靠高性能原子钟组实现，这些原子钟是人类掌握时间的重要工具。然而，传统原子光钟存在明显局限。其工作原理基于原子外层电子跃迁，但外层电子对电磁场环境极为敏感，受到外界干扰时频率易发生改变，直接影响计时精度。目前最高精度的原子光钟只能在严格的实验室环境内运行，难以广泛应用。 面对该瓶颈，国际科学界提出了新的方向——核光钟。钍-229原子核激发态能量最低，最容易被激光激活。相比外层电子跃迁，原子核跃迁对外部环境的敏感性大幅降低，这使核光钟的工作环境限制更小，设备更加便携，测量精度有望更提升。但核光钟的研制面临一个核心难题：如何产出能精确操控钍-229原子核的148纳米连续激光。这个瓶颈长期困扰学术界，成为制约核光钟发展的关键障碍。 清华大学副教授丁世谦带领的年轻科研团队决定向这一难题发起挑战。经过三年多的持续研究，他们在实验室内成功实现了148纳米连续波激光的输出，在国际上首次突破了这一技术瓶颈。更重要的是，他们将超稳激光技术首次拓展至真空紫外波段，为核光钟的研制奠定了基础。 这项突破的取得过程充满了科学的惊喜。研究团队采用四波混频技术，在约600摄氏度的镉蒸气中产生148纳米激光。按照常规认识，蒸气内原子密度大、速度快且持续碰撞，这种环境通常会导致激光频率转化过程中噪声增加。但实验结果出乎意料——借助四波混频技术，产生的激光波动竟然丝毫未受影响，保持了极高的稳定性。这一发现不仅验证了理论假设，更为激光技术在极紫外波段的应用开辟了新的可能性。 值得关注的是，这项登上《自然》杂志的成果出自一支平均年龄不足30岁的年轻团队。其中，本科生肖琦与一位白俄罗斯籍留学生合作，双双成为论文第一作者。在本科阶段就能取得登上世界顶级期刊的科研成果，这在全球范围内都属罕见。丁世谦表示，这是他带领的实验室成立四年来取得的首项实验成果，充分说明了年轻科研工作者的创新活力。 展望未来，这项技术突破的应用前景广阔。丁世谦团队计划继续优化现有成果，进一步缩小激光器体积、提升激光输出质量，并尝试研制核光钟。目前激光器需要占据整个光学平台，面积约为几平方米。随着各环节的不断优化，激光器有望缩小至电脑机箱大小，大幅提升便携性和实用性。这个光源平台的应用范围也在不断拓展，除了服务于新型导航系统，还能支撑量子精密测量研究、量子信息实验、芯片半导体检测等多个领域的需求。
时间的精确刻度既是科学探索的尺度，也是现代社会运行的基础。面向更高精度、更强适应性的时间基准，关键技术的每一次突破都在重塑测量的边界。只有把原创突破与工程化能力贯通起来，推动基础研究与应用需求相互牵引，才能让前沿成果更快转化为国家能力与产业竞争力的支撑。