빈 공과대학, 스스로 안정화하는 토륨 원자시계 개발

오스트리아 빈 공과대학(Vienna University of Technology) 연구진이 스스로 조절되는 토륨 기반 원자시계를 개발했다고 밝혔다. 관련 논문은 학술지 네이처(Nature)에 게재됐다.

기존 원자시계는 안정적인 주파수를 유지하기 위해 외부 장치의 도움이 필요하다. 반면 이번에 개발된 토륨 시계는 스스로 안정 상태를 유지한다는 점이 다르다.

레이저가 흔들리면 토륨이 스스로 보정

연구팀은 레이저로 토륨 결정을 여기시키고, 그 출력을 다시 레이저 조정에 사용했다. 레이저 주파수가 어긋나면 토륨 핵이 흡수하는 빛의 양이 줄어들고, 이 변화가 출력 주파수를 보정하는 방식이다.

토륨은 두 에너지 상태 사이의 간격이 매우 좁아 레이저와 결합하면 정밀한 시계를 만들 수 있을 것으로 오래전부터 기대를 모아왔다. 초기 실험에서는 레이저의 정밀한 특성을 또 다른 핵시계에서 공급받아야 했다.