Ya están aquí los primeros "relojes nucleares" que empiezan a funcionar: ¿qué pueden hacer?
Dos equipos de investigación han creado un nuevo tipo de cronometrador, largamente esperado
Elizabeth Gibney
Nature.com/22/06/2026
Los relojes utilizan un láser de precisión para medir las transiciones dentro de los núcleos de los átomos de torio-229. Crédito: Getty
Dos equipos de físicos han creado los primeros relojes nucleares del mundo . Estos novedosos dispositivos utilizan las fluctuaciones en los estados energéticos del núcleo de un átomo para medir el tiempo, en lugar de las de sus electrones, que son las que utilizan actualmente los relojes atómicos para definir la duración de un segundo.
Descifrar cómo extraer el pulso de un núcleo y usarlo para medir el tiempo ha llevado más de 20 años . Los relojes nucleares deberían ser más robustos y portátiles que los mejores relojes disponibles actualmente, ya que los núcleos son difíciles de perturbar y están protegidos en un cristal. Además de ser potencialmente más precisos en el futuro, también brindan a los físicos una forma sin precedentes de investigar las fuerzas que actúan en el interior de un núcleo.
Dos estudios, publicados en el servidor de preimpresiones arXiv el 3 y el 7 de junio por equipos de Europa¹ y China², presentaron dos relojes nucleares . Estos estudios demuestran que los relojes nucleares han pasado de ser un sistema con "potencial" a "un instrumento de precisión en funcionamiento" que puede utilizarse para buscar nueva física, afirma Gilad Pérez, físico teórico del Instituto Weizmann de Ciencias en Rehovot, Israel.
Crear un reloj nuclear es “un sueño hecho realidad”, afirma Thorsten Schumm, físico atómico de la Universidad Tecnológica de Viena y miembro destacado del equipo europeo. Hasta hace poco, este campo había sido “un nicho tranquilo” para trabajar, explica. “Ahora tenemos una competencia global feroz pero amistosa ”.
Tic tac
Todos los relojes requieren una oscilación estable —como la de un péndulo— para mantener la hora. En los mejores relojes atómicos, esta oscilación se produce por la longitud de onda visible de la luz que se absorbe cuando los electrones saltan entre niveles de energía. Los físicos determinan la frecuencia específica de la luz láser necesaria para desencadenar este cambio en el estado electrónico y, posteriormente, utilizan esa frecuencia para medir el tiempo.
Un reloj nuclear es diferente. En lugar de provocar que los electrones salten entre niveles de energía, mantiene el tiempo elevando los protones y neutrones del núcleo de los átomos de torio-229 a un estado de energía superior. La mayoría de los elementos requieren una enorme cantidad de energía para reorganizar sus núcleos, pero el torio es inusual porque posee niveles de energía estables tan próximos entre sí que un simple estímulo de luz láser ultravioleta puede provocar el cambio.
El avance del "reloj nuclear" allana el camino hacia una medición del tiempo de altísima precisión.
Los físicos habían sospechado de las propiedades especiales del torio durante décadas, pero no fue hasta 2024 que finalmente lograron desencadenar la transición nuclear en un cristal de fluoruro de calcio de un milímetro de tamaño cargado con billones de átomos de torio-229. Más tarde ese mismo año, otro equipo determinó la frecuencia precisa a la que ocurre .
Lo único que faltaba para que un reloj nuclear funcionara era una forma de sincronizar la frecuencia del láser con el reloj natural y evitar que la velocidad de rotación del reloj variara con el tiempo. Ambos equipos lo lograron monitorizando la cantidad de luz láser absorbida por los átomos de torio-229. Cuando el láser estaba en el rango adecuado, la intensidad de la señal disminuía a medida que los fotones eran absorbidos, explica Schumm. Pero si la frecuencia variaba, «se observa cómo la señal vuelve a subir y se puede corregir de inmediato», añade.
Los grupos diferían en sus métodos exactos: el grupo de China, dirigido por Shiqian Ding, físico de la Universidad de Tsinghua en Pekín, utilizó un láser unas 100 veces más potente que el europeo, pero su cristal tenía una menor concentración de átomos de torio-229, por lo que, en general, las señales producidas por ambos relojes eran comparables.
doi: https://doi.org/10.1038/d41586-026-01909-7
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Referencias
De Col, LT et al. Preimpresión en arXiv https://doi.org/10.48550/arXiv.2606.04997 (2026).
Huang, B. et al. Preimpresión en arXiv https://doi.org/10.48550/arXiv.2606.08870 (2026).
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