在国家自然科学基金项目（批准号：12341401、12274253、92265205、12504306、92565202）等资助下，清华大学副教授、北京量子信息科学研究院兼聘研究员丁世谦团队成功研制出148 nm连续超窄线宽激光光源，首次将超稳激光技术拓展至真空紫外波段，攻克了核光钟研制的核心瓶颈。相关成果以“连续窄线宽真空紫外激光光源（Continuous-wave narrow-linewidth vacuum ultraviolet laser source）” 为题，于 2026 年 2 月 11 日在线发表于《自然》（Nature）期刊，文章链接：https://www.nature.com/articles/s41586-026-10107-4。

　　光钟是当前精度最高的时间频率基准，在导航定位、基础物理检验等领域具有重要战略价值，但传统原子光钟易受电磁干扰、装置复杂，难以室外规模化应用。近年来，以钍-229原子核低能核跃迁为基准的核光钟发展迅速，其抗环境干扰能力强，兼具高精度和高稳定性，成为量子科技领域的前沿方向。

　　钍-229核光钟的核心技术瓶颈在于缺少合格的148 nm连续超窄线宽激光光源。丁世谦研究团队另辟蹊径，绕开主流非线性晶体技术路线，从理论原理层面创新性提出基于金属镉蒸气四波混频的连续波真空紫外产生方案。研究团队自主开发出在极低激光功率条件下仍可稳定运行的高精度相位探测方法，并通过实验首次发现：热金属蒸气中GHz量级的多普勒展宽与碰撞展宽，不会在四波混频过程中引入额外相位噪声。这一发现揭示，输出真空紫外光场的相干性主要由基频激光的稳定度支配，为超稳激光技术向真空紫外波段的拓展提供了关键理论与实验依据，首次在实验中实现148 nm连续波激光输出。该光源在目标波段输出功率突破100 nW，线宽远低于100 Hz，且具备140至175 nm区间连续可调谐能力。相较于此前已报道的单频真空紫外光源，其线宽降低近六个数量级，可全面满足钍-229核光钟研制与核跃迁量子相干操控的核心需求。

　　该研究工作攻克了钍-229核光钟研制的“最后一个核心瓶颈”。除此之外，该激光器还可作为通用型真空紫外相干光源平台，服务于铝离子原子光钟等量子精密测量研究，同时赋能量子信息相关实验、凝聚态角分辨光电子能谱、高分辨真空紫外谱学等多个前沿领域的应用探索，并有望推动高端测试表征装备与关键部件的自主可控发展。

图 四波混频产生连续窄线宽真空紫外激光示意图