Dwa niezależne zespoły badawcze, pracujące w Wiedniu i Pekinie, opisały działające zegary jądrowe oparte na izotopie toru-229. Wyniki ukazały się 7 października w czasopiśmie „Nature”.

Nazwa nie oznacza, że zegar jest napędzany rozszczepieniem lub syntezą jądrową. Czas wyznacza się przez stabilizowanie lasera względem przejścia energetycznego wewnątrz jądra atomu. W tradycyjnych zegarach atomowych punktem odniesienia są przejścia elektronów.

Oba układy wykorzystują jądra toru-229 osadzone w kryształach fluorku wapnia. Zespół pekiński opisał stabilizację lasera ultrafioletowego do rozdzielonego przejścia jądrowego oraz zgodność pomiarów wykonanych z użyciem dwóch kryształów.

Reuters podaje, że zespoły zastosowały odmienne rozwiązania: grupa wiedeńska dysponowała kryształami o lepszych właściwościach optycznych, a pekińska mocniejszym laserem. Zbieżny rezultat zwiększa wiarygodność całej koncepcji.

Urządzenia nie przewyższają jeszcze najlepszych zegarów atomowych. To ważne ograniczenie: dzisiejsza publikacja pokazuje działanie nowej platformy pomiarowej, nie gotowy zamiennik systemów wykorzystywanych w nawigacji lub telekomunikacji.

Potencjalne zastosowania obejmują metrologię, synchronizację danych, geodezję i testy fizyki fundamentalnej. Zespół wiedeński wykorzystał układ w eksperymencie dotyczącym ciemnej materii, ale jej nie wykrył.

Artykuł naukowy zespołu pekińskiego jest otwarty na licencji CC BY 4.0. Reuters zestawił obie publikacje i rozmowy z badaczami. Dalsze prace mają koncentrować się na stabilności, dokładności i praktycznej konstrukcji urządzeń.