2月12日,清华大学副教授、北京量子信息科学研究院兼聘研究员丁世谦团队,在连续波真空紫外光源方面取得重大突破,成果发表在国际期刊《自然》上。据悉,该团队成功研制出148nm连续波超窄线宽激光光源,首次将超稳激光技术拓展至真空紫外波段,攻克了核光钟研制的“最后一个核心瓶颈”。这一突破补齐了核光钟的关键技术短板,为精密测量领域发展开辟新路径,彰显了我国在量子科技与基础研究领域的领先实力。

时间计量是基础科学的核心领域,当前原子光钟虽精度极高,但依赖原子外层电子跃迁,易受电磁干扰,仅能在实验室环境中运行。核光钟基于原子核跃迁,具备更高精度与强抗干扰能力,可实现便携化应用,但长期受限于148nm连续波激光光源而难以推进。

该团队突破非线性晶体主流路线,创新性提出金属蒸气四波混频新方案,率先实现148nm连续波输出,并将线宽降低近六个数量级,为真空紫外波段超稳激光技术奠定基础,抢先完成关键技术突破,领先国际同类专项研究。

该成果应用价值显著,除支撑核光钟研究外,还可作为通用平台服务原子光钟、量子信息、凝聚态谱学等前沿领域,支撑自主导航、深空探测、高精度地质与引力探测等应用,并有望实现半导体真空紫外计量与高端测试装备自主可控。

值得关注的是,团队平均年龄不足30岁,论文共同第一作者为清华本、博学生及北京量子院科研人员,其中包括一位国际留学生,展现了我国青年科研力量的创新活力与国际化培养模式。此项研究得到国家自然科学基金、北京市科技计划、清华大学等支持,北京量子院的灵活机制与跨学科平台,为科研攻关提供了坚实保障。
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