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Les premières horloges nucléaires au thorium 229 sont opérationnelles
Le 7 octobre 2026, des équipes de TU Wien et de l’université Tsinghua ont présenté les premières horloges nucléaires opérationnelles au thorium 229 : des lasers sondent des noyaux intégrés dans des cristaux de fluorur... Tsinghua rapporte une stabilité environ six fois supérieure et des signaux reproductibles entre...
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Points clés à retenir
- Le 7 octobre 2026, des équipes de TU Wien et de l’université Tsinghua ont présenté les premières horloges nucléaires opérationnelles au thorium 229 : des lasers sondent des noyaux intégrés dans des cristaux de fluorur...
- Tsinghua rapporte une stabilité environ six fois supérieure et des signaux reproductibles entre cristaux.
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openai.comCreate a landscape editorial hero image for this Studio Global article: What did the independent TU Wien and Tsinghua University teams achieve with the world’s first working thorium-229 nuclear clocks, reported i. Article summary: The TU Wien and Tsinghua University teams independently demonstrated working clocks whose reference is an energy transition *inside* thorium-229 nuclei, rather than an electron transition. Their October 7 Nature reports . Topic tags: general, academic, general web, news. Style: premium digital editorial illustration, source-backed research mood, clean composition, high detail, modern web publication hero. Use reference image context only for broad subject, composition, and topical grounding; do not copy the exact image. Avoid: logos, brand marks, copyrighted characters, real person likenesses, fake screenshots, UI text, readable text, watermarks, charts with fa
Deux équipes indépendantes, l’une à TU Wien, à Vienne, l’autre à l’université Tsinghua, à Pékin, ont fait fonctionner des horloges fondées sur une transition à l’intérieur du noyau de thorium 229. Présentés dans Nature le 7 octobre 2026, leurs résultats concrétisent un objectif de longue date en physique. Ces appareils ne surpassent toutefois pas encore les horloges atomiques optiques les plus précises.12
Une horloge réglée sur le noyau
Les horloges atomiques optiques classiques s’appuient sur des transitions impliquant les électrons d’un atome. Ici, le repère est une transition d’énergie au sein du noyau de thorium 229. Des lasers sondent des noyaux intégrés dans des cristaux de fluorure de calcium, puis sont stabilisés sur la fréquence caractéristique de cette transition. Le système viennois utilise une transition à 148 nanomètres et une boucle de rétroaction pour corriger le laser.2
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Le terme « nucléaire » indique donc où se produit la transition : il ne signifie pas que l’appareil recourt à la fission ou à la fusion. Et, contrairement aux horloges qui reposent sur des atomes ou des ions piégés, ces prototypes utilisent des cristaux solides dopés au thorium.7
Pékin et Vienne : deux résultats complémentaires
L’équipe de Tsinghua rapporte une stabilité environ six fois supérieure à celle du dispositif viennois. Elle a aussi mesuré des signaux en accord à environ 3 × 10⁻¹³ dans des cristaux fabriqués séparément. Cette concordance suggère que le signal de l’horloge peut être reproduit dans plusieurs échantillons, plutôt que de dépendre d’un cristal particulier.4
À Vienne, l’équipe a franchi une autre étape : son système a stabilisé le laser automatiquement et a fonctionné plus de 24 heures sans intervention. Sur une journée, son instabilité de fréquence s’est approchée de 10⁻¹⁵, un ordre de grandeur souvent illustré par un écart d’environ une seconde en 30 millions d’années.2
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Ces mesures ne décrivent pas toutes la même chose. La stabilité dans le temps, la reproductibilité entre cristaux et l’exactitude par rapport à une référence externe sont liées, mais distinctes. Le résultat de Tsinghua, présenté comme une stabilité six fois meilleure, ne constitue donc pas à lui seul un classement général de l’exactitude des deux horloges.2
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Un jalon, pas encore une horloge record
Les deux démonstrations répondent à des défis différents. Les résultats de Tsinghua mettent en avant la reproductibilité d’un cristal à l’autre ; ceux de Vienne montrent qu’un laser peut être contrôlé automatiquement sur une durée prolongée. Ces deux aspects comptent pour développer une horloge utilisable, mais les prototypes restent en deçà des meilleures horloges atomiques optiques.7
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Les noyaux sont généralement moins sensibles que les électrons à certaines perturbations extérieures. C’est l’une des raisons pour lesquelles les horloges nucléaires pourraient, à terme, offrir une mesure du temps robuste et compacte. Pour l’instant, le dispositif viennois repose sur un cristal d’environ un millimètre : une horloge intégrée sur une puce reste une perspective, pas un résultat déjà obtenu.2
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Si les prochaines versions deviennent portables et gagnent en performances, elles pourraient servir à la navigation ou à la synchronisation de haute précision. Pour l’heure, ces usages restent envisagés, et non démontrés par les prototypes.
L’équipe viennoise a également utilisé son horloge pour rechercher un éventuel signal de matière noire, sans en détecter. Ce résultat ne réfute pas l’existence de la matière noire : il montre plutôt comment une horloge nucléaire peut devenir un nouvel outil pour tester des questions de physique fondamentale.8
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