Enfoque de China: Nuevo reloj nuclear de China redefinirá medición ultraprecisa del tiempo
BEIJING, 9 oct (Xinhua) — Científicos chinos han desarrollado un reloj nuclear y logrado su funcionamiento estable, trasladando la medición ultraprecisa del tiempo de las transiciones electrónicas en el interior de los átomos a las transiciones dentro de los núcleos atómicos, según un artículo de investigación publicado en la revista Nature. Los relojes nucleares de estado sólido ofrecen ventajas potenciales en cuanto a la miniaturización y la ingeniería, y se espera que satisfagan los requisitos de alta precisión por el tiempo y la frecuencia en escenarios como la navegación por satélite y la exploración del espacio profundo. El reloj nuclear utiliza láseres para inducir transiciones precisas entre los estados nucleares del torio-229, un isótopo radiactivo cuya transición nuclear de baja energía sirve como referencia temporal. Para construir el dispositivo, los investigadores emplearon un láser de onda continua en el ultravioleta de vacío de 148 nanómetros de desarrollo propio y un cristal de fluoruro de calcio dopado con torio-229. Se espera que el nuevo reloj establezca un estándar del tiempo y la frecuencia de próxima generación y marque un avance importante en el campo de la medición cuántica de precisión, señaló Zhai Hui, jefe del Departamento de Física de la Universidad Tsinghua. «El desarrollo exitoso y el funcionamiento estable del reloj nuclear significan que la capacidad de manipulación cuántica se ha extendido a la escala nuclear», destacó Zhai. Los relojes atómicos utilizan como referencia de frecuencia las transiciones entre los niveles de energía específicos de los electrones en el interior de los átomos, lo que los convierte en los dispositivos de medición del tiempo más precisos disponibles hasta el presente. El reloj nuclear, en cambio, utiliza las transiciones entre los diferentes niveles de energía nuclear para medir el tiempo. Dado que la escala del núcleo atómico es mucho menor que la del átomo y que las transiciones nucleares pueden ser menos sensibles a ciertas perturbaciones electromagnéticas externas, se espera que los relojes nucleares proporcionen un estándar de tiempo y frecuencia más preciso y práctico que los relojes atómicos. Un equipo de investigación dirigido por Ding Shiqian, profesor asociado del Departamento de Física de la Universidad Tsinghua, desarrolló el primer láser de onda continua en el ultravioleta de vacío de 148 nanómetros del mundo, resolviendo así el desafío fundamental de la fuente de luz necesaria para inducir con precisión transiciones entre los niveles de energía dentro del núcleo atómico del torio-229. En colaboración con diversos socios, también desarrollaron un cristal de fluoruro de calcio dopado con el torio-229 utilizando únicamente 1,4 microgramos de este isótopo, sentando así una base tecnológica fundamental para el desarrollo del reloj nuclear, según los investigadores. «Hemos establecido un sistema tecnológico completo que abarca la fuente de la luz clave, el cristal del reloj nuclear, el espectro de la transición nuclear y el funcionamiento en bucle cerrado», indicó Ding. Fin
