中國新疆大學的科學家開發出一種新型紫外線（UV）產生晶體，有望用於建造極高精度的釷核鐘。這項技術對導航任務至關重要，例如未來可讓潛艇或深空探測器在無全球定位系統（GPS）的情況下進行導航。據報導，此類核鐘不會完全取代 GPS，但若完善，將有助減少對該系統的依賴。核心挑戰在於計時精度，因為 GPS 運作依賴精準時間測量。例如，手機透過接收衛星訊號，計算訊號傳播時間，並利用演算法進行三角測量以確定位置。
這屬於基於時間的導航方式，計時越準確，導航系統效能越佳。
新型晶體助無 GPS 導航
然而，此類 GPS 系統存在弱點，例如易受訊號干擾或偽造，尤其在戰時環境下。地下或水下環境亦無法有效運作。對潛艇等軍事裝備而言，GPS 使用需浮出水面獲取定位，極易暴露風險。現時潛艇多採用原子鐘，利用原子周圍電子振動計時，精度極高。但科學家認為，核鐘（利用原子核振動計時）可比原子鐘準確 10 至 1000 倍。原子核比電子更穩定，不易受溫度、外來振動或磁場影響。
研究團隊選用釷-229 元素，其原子核在極低能量級別振動，便於監測。但測量需波長約 148.3 nm 的紫外雷射，這極難產生。新晶體可將雷射光轉換為波長 145.2 nm 的短波紫外光，超越先前世界紀錄 150 nm。「這種氟化硼酸鹽化合物可將雷射光提升至創紀錄的 145.2 納米波長，滿足美國、中國及其他國家開發超精準便攜式時鐘的關鍵需求，」團隊表示。
若達標，此技術可實現極精準「死推算」定位，結合速度、方向及時間計算位置。理論上，亦可利用恆星、脈衝星或無線電訊號輔助導航。潛艇可水下自由航行無需浮出；導彈將免疫導航干擾；太空船則可在深空自主導航，無需地球修正。
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