Científicos del Instituto de Física Atómica y Subatómica de la Universidad Técnica de Viena (TU Wien) desarrollaron el primer prototipo de reloj nuclear autoestabilizador, utilizando un cristal con núcleos del isótopo torio-229. El dispositivo alcanzó una precisión estimada de $10^{-15}$, equivalente a perder o adelantar tan solo un segundo cada 30 millones de años, marcando un hito en la ciencia de la metrología.
Mecanismo de autoestabilización y tecnología de torio
A diferencia de los relojes atómicos ópticos convencionales que miden el salto de electrones alrededor del átomo, este avance aprovecha las transiciones energéticas dentro del núcleo atómico. El equipo liderado por el profesor Thorsten Schumm logró cerrar un circuito de control entre un haz láser y el cristal de torio: cuando la frecuencia del láser experimenta variaciones térmicas o electromagnéticas, la menor absorción del núcleo activa una corrección automática en el sistema.
Al estar protegido en el centro del átomo —un espacio diez mil veces más pequeño que el diámetro atómico total—, el núcleo presenta una resistencia sustancialmente mayor frente a las interferencias de campos magnéticos y cambios de temperatura externa.
Alcance metrológico y futuras aplicaciones científicas
Durante las pruebas de validación, el prototipo operó de manera autónoma y estable por más de 24 horas sin requerir apoyo de relojes atómicos externos. Aunque los estándares ópticos de cesio y estroncio mantienen mayor exactitud actual, el reloj nuclear abre la vía para redefinir el patrón del segundo en el Sistema Internacional de Unidades.
Este nivel de precisión no solo impactará los sistemas de navegación satelital y telecomunicaciones, sino que permitirá a la comunidad científica detectar alteraciones en campos gravitatorios, evaluar la constancia de las leyes físicas fundamentales y desarrollar sensores de alta sensibilidad.