维也纳TU Wien和北京清华大学的研究人员独立构建了首批利用钍-229原子核快速挤压和拉伸来计时的核钟。同位素钍-229极其罕见，仅能从武器级铀的衰变中获得，并且需要调谐到紫外线谱148纳米的激光来驱动核跃迁。他们的研究成果于星期三发表在《自然》期刊上，获得了专家的赞誉，他们称这项工作是新兴核钟领域的重大突破。
每个钟通过将该148纳米紫外线激光照射到钍核上并测量其在两种形状之间翻转的速度来工作——一种像足球被挤压成梨形然后弹回的异构体。为了保持激光频率稳定，两个团队都添加了一个反馈回路，测量并纠正任何漂移，类似于上发条的摆钟，确保滴答声保持稳定。北京团队使用加热的镉气体产生所需的紫外线激光，而维也纳团队则获得了富含钍的晶体以克服激光短缺。
此图展示了维也纳团队在文中所述构建其核钟时使用的钍晶体和紫外线激光装置。
维也纳设备每几百万年大约会失去一秒钟，而北京版本如果自导致非鸟类恐龙灭绝的小行星撞击事件（约6500万年前）开始运行的话，大约会失去两秒钟。尽管目前的原子钟稳定度仍高出约一万倍，但核钟展示了一种新型计时器的原理验证，这种计时器对外部电磁噪声的敏感度较低，未来可能更便携或可用作暗物质探测器，因为经过的暗物质粒子可能会在钍核上引起微小晃动，从而在钟的输出中表现为可检测的偏差。研究人员表示，改进的晶体和更强大的激光有望迅速提升性能，认为当前结果只是核钟领域的起点。