Физики Венского технического университета (TU Wien) вместе с коллегами из немецкого Физико-технического федерального учреждения (PTB, Брауншвейг) построили, по данным университета, первые ядерные часы, которые стабилизируют себя сами — как это принято в атомных часах. Об этом 8 октября сообщил университет, статья вышла в журнале Nature. В том же номере Nature такие же часы описала группа исследователей из Китая — в TU Wien её называют второй в мире после команды из Вены и Брауншвейга.

В основе часов — кристалл с атомами тория, изготовленный в TU Wien. У ядра тория-229 есть два энергетических состояния с очень маленькой разницей энергий, поэтому его можно «переключать» лазером. Ядра поглощают свет только при точно подобранной частоте: если частота лазера уходит, поглощение падает, и система автоматически подстраивает лазер. Так часы держат ритм и им не обязательно опираться на обычные атомные часы.

По данным университета, часы стабильно работали больше 24 часов без вмешательства. Точность, измеренная за сутки, — около 10⁻¹⁵, что соответствует ошибке примерно в одну секунду за 30 миллионов лет. «Это пока не уровень лучших оптических атомных часов в мире, но для первого прототипа это фантастический результат», — сказал руководитель группы профессор Торстен Шумм. Точность планируют заметно повысить с помощью более мощных лазеров и лучших кристаллов с торием.

Ядра более чем в 10 тысяч раз меньше атомов и намного слабее реагируют на внешние помехи, поэтому в принципе позволяют добиться более высокой точности, чем атомные часы, объясняют в TU Wien. Впервые возбудить ядра тория-229 лазером группам из Вены и Брауншвейга удалось в апреле 2024 года.