ウィーンのTU Wienと北京の清華大学の研究者は独立して、トリウム-229原子核の急速な収縮と伸長を数えて時間を計る初めての核時計を構築した。同位体トリウム-229は極めて希少で、兵器グレードウランの崩壊からのみ得られ、核遷移を駆動するために紫外線スペクトルの148ナノメートルに調整されたレーザーが必要である。彼らの結果は水曜日にネイチャー誌に報告され、専門家から核時計という新興分野における大きなブレークスルーだと称賛された。
各時計は、トリウム核にその148ナノメートルの紫外線レーザーを照射し、フットボールのように押しつぶされた形から梨の形に変わってまた元に戻る二つの異性体間のフリップの速さを測ることで動作する。レーザー周波数を安定させるため、両チームは振り子時計を巻くようにドリフトを測定して補正するフィードバックループを追加し、刻みを一定に保った。北京チームは熱したカドミウムガスを使って必要な紫外線レーザーを生成し、ウィーンチームはレーザー不足を解消するためトリウム豊富なクリスタルへのアクセスを確保した。
この画像は、記事で述べられている通り、ウィーンチームが核時計を構築するために使用したトリウムクリスタルと紫外線レーザー装置を示している。
ウィーンのデバイスは数百万年に1秒程度、北京版は恐竜時代の非鳥類恐竜を絶滅させた小惑星衝突から6500万年前に遡って動作していたとすれば約2秒ずれるだろう。現在の原子時計はまだ一万倍以上安定しているが、核時計は外部電磁ノイズに対して影響を受けにくい新しい時間計測のクラスの原理を示し、将来的にはより携帯可能になったり、ダークマター粒子がトリウム核に微小な揺れを与えて時計の出力に偏差として検出可能なセンサーとして機能するかもしれない。研究者によれば、クリスタルの品質向上とより強力なレーザーにより性能は急速に向上すると見られ、現在の結果は核時計分野の始まりに過ぎないと位置づけている。