토륨-229 핵시계, 마침내 작동하다
A nuclear clock synchronized to 229Th
229Th 이성질체의 핵 전이를 레이저로 직접 제어해 세계 최초로 핵시계를 작동시켰다. 카드뮴 증기 4파 혼합으로 148.4nm 연속파 VUV 레이저를 만들고, 1.4μg의 229Th로 CaF2 결정을 성장시켜 흡수 분광으로 핵 공명을 읽었다. 피드백 루프로 선 b에 주파수를 고정해 시계 불안정도를 측정했고, 독립 제작한 두 결정에서 전이 주파수의 재현성도 확인했다. 이는 기존 원자시계보다 훨씬 작고 견고한 핵 주파수 표준의 가능성을 연다.
우리는 피드백으로 안정화된 시스템을 사용해 시계 불안정도를 특성화하고, 독립적으로 제작된 두 결정에 걸쳐 그리고 다른 229Th:CaF2 결정에 대한 이전 VUV 빗 측정과의 비교를 통해 시계 전이 주파수의 재현성을 시험했다.