物理周报 · 2026 年第 41 周 · 10.05 — 10.11
PHYSICS UNIVERSE
钍-229核钟多团队竞跑 中微子物理斩获诺奖
本期覆盖2026年10月5日至10月11日。最突出的主线是钍-229核钟的密集突破：TU Wien、PTB与清华等多个团队同期在Nature等平台报告基于229Th核跃迁的核钟实现与持续运行，清华早期测试稳定性约为维也纳系统的6倍，且两套装置钟信号一致到约十万亿分之三，核钟可复现性获验证。基础研究方面，Francis Halzen因对中微子的理解获2026年诺贝尔物理学奖；大气中微子联合分析给出质量正序证据，Super-K首次观测到反应堆电子反中微子，PandaX-4T开展超新星中微子背景搜寻。ATLAS、CMS在LHC上多项首次测量落地，包括H→ZZ*自旋纠缠、Bc*新态、s道单顶产生与离壳希格斯测量。天体物理领域，FAST发现首例原生脉冲星三体系统，Einstein Probe揭示中子星并合软X射线阶段，GW231123偏心率证据支持层级并合。ITER最后一个真空室扇区运抵现场，核心部件全部到齐。
钍-229核钟多团队竞跑
本版导读本期最亮眼的主线是钍-229核跃迁核钟的密集突破。TU Wien在Th:CaF2晶体上实现由核跃迁自身反馈锁定的独立运行核钟，f0=2.0204×10^15 Hz、线宽约100 kHz；PTB与清华团队同期在Nature报告首个基于229Th核跃迁的核钟。另有团队以148.4 nm连续波真空紫外激光稳定实现持续运行，分辨D中心四极分量，30小时记录中反馈每10秒更新，不稳定度约1.29×10^-11。清华早期测试稳定性约为维也纳系统的6倍，两套装置钟信号一致到约十万亿分之三，且被用于暗物质实验探索，核钟从电子计时转向核计时的可复现性得到验证。
Nature 新闻10.07TU Wien 实现带反馈回路的 229Th 光学核钟
TU Wien 团队在 Th:CaF2 晶体上实现了由 229Th 核跃迁自身反馈锁定的独立运行核钟，核跃迁频率 f0 = 2.0204 × 10^15 Hz，实测线宽约 100 kHz。
两个团队实现首个基于钍-229核跃迁的核钟
两个独立团队在 Nature 上报告实现了基于钍-229原子核内跃迁的核钟，分别由德国 PTB 与奥地利 TU Wien 的 Peik、Schumm 团队和清华大学 Ding 团队主导。
arXiv physics.atom-ph（原子分子与精密测量）10.08基于 229Th 核跃迁的核钟实现
研究团队演示了一台 229Th 核钟，将 148.4-nm 连续波窄线宽真空紫外激光稳定到 229Th:CaF2 晶体中已分辨、弱温度敏感的核跃迁上。10-μW 紫外光源由镉蒸气四波混频产生，光电管调频吸收读出提供高信噪比核判别信号，时钟不稳定度达 5×10^-13/√(τ/s)。两块独立制备晶体的钟跃迁频率在 10^-13 水平一致，并与其他 229Th:CaF2 晶体的紫外光频梳测量结果相符。
arXiv physics.atom-ph（原子分子与精密测量）10.08基于229Th真空紫外吸收光谱的固态核钟实现持续运行
研究团队在229Th:CaF2晶体中以148.4 nm连续波吸收演示了固态钍-229核钟的持续运行，分辨出D中心的四个四极分量和较宽的O中心共振。对最强窄分量的反馈约每10 s更新一次并贯穿30 h记录，氢脉泽参考的频率梳测得输出，其分数频率不稳定度约为1.29×10^-11(τ/s)^-1/2，在10^4 s时达1.24×10^-13；另一次6.6 h运行演示了对第二个四极分量的反馈。
ANS Nuclear News10.09维也纳与北京团队同期实现 Th-229 核钟运行并用于暗物质实验
维也纳与北京两支团队独立采用不同实验方法同期实现 Th-229 核钟运行，清华大学丁世谦与维也纳量子科学技术中心 Thorsten Schumm 分别介绍了各自进展。
Interesting Engineering10.08清华核钟早期测试稳定性约为维也纳系统的6倍
清华大学团队的实验核钟在早期测试中稳定性约为维也纳竞争系统的6倍，两套装置都以晶体中的钍-229原子核为基础，将计时机制从电子转移到原子核。清华团队发现分别制备的晶体产生几乎相同的钟信号，测量一致到约十万亿分之三，结果与 JILA 此前测量相符，负责人丁世谦称这增强了核钟可复现的依据。
中微子物理与诺奖
本版导读中微子研究本期多点开花。Francis Halzen因对中微子这一宇宙高能事件产物的理解获2026年诺贝尔物理学奖，他是IceCube中微子天文台首席调查人。大气中微子联合分析整合Super-K、IceCube-DeepCore与KM3NeT/ORCA数据，给出中微子质量正序证据。Super-K在SK-Gd阶段以411.52活天曝光首次观测到反应堆电子反中微子，以约6σ排除无反应堆假设。PandaX-4T利用相干弹性中微子-核散射首次搜寻弥散超新星中微子背景。SBND公布112吨液氩TPC设计与首年运行性能，积累世界最大中微子-氩反应样本。MIT两篇PRL则论证中微子激光方案不可行。
威斯康星大学麦迪逊新闻一手10.06威斯康星大学麦迪逊分校教授 Francis Halzen 获 2026 年诺贝尔物理学奖
Francis Halzen 被授予 2026 年诺贝尔物理学奖，以表彰他对中微子这一宇宙高能事件产物的理解所作的贡献。他是 NSF IceCube 中微子天文台的首席调查人，该天文台由威斯康星 IceCube 粒子天体物理中心牵头的国际合作运行，嵌入一立方公里南极冰层，用数千个光传感器搜寻中微子。
arXiv hep-ex（粒子实验）10.09大气中微子联合分析给出中微子质量正序证据
作者联合 Super-Kamiokande（钆相位之前全部数据）、IceCube-DeepCore 和 KM3NeT/ORCA（六个探测单元）的最新公开大气中微子数据进行拟合。
arXiv hep-ex（粒子实验）10.05Super-Kamiokande 首次观测到反应堆电子反中微子
Super-Kamiokande 合作组在 SK-Gd 阶段以 411.52 活天曝光量首次观测到反应堆电子反中微子，扣除偶然符合、地球中微子和散裂本底后，无反应堆假设被以约 6σ 显著性排除。
arXiv hep-ex（粒子实验）10.06PandaX-4T 用相干弹性中微子-核散射搜寻弥散超新星中微子背景
PandaX-4T 液氙探测器在中国锦屏地下实验室利用相干弹性中微子-核散射，首次搜寻各味弥散超新星中微子背景。
arXiv hep-ex（粒子实验）10.09SBND 公布设计与首年束流运行性能
SBND 合作组发表论文介绍 112 吨有效质量的液氩时间投影箱（LArTPC）的设计与首年运行性能，该装置位于 Fermilab Booster 中微子束线，2024 年开始运行并积累了世界上最大的中微子-氩反应样本。
MIT 两篇 PRL 论文论证中微子激光不可行
MIT 的 Ketterle、Hanzhen Lin 和 Yu-Kun Lu 在 Physical Review Letters 发表两篇论文，论证将放射性原子凝聚体制成中微子激光的方案不可行。
LHC首次测量密集落地
本版导读ATLAS与CMS在LHC上多项首次测量集中落地。ATLAS首次报告H→ZZ*→4轻子过程中Z玻色子对的自旋量子纠缠；首次观测到衰变为Bc⁺和光子的新介子态Bc*+，显著性超8σ；首次单实验观测到s道单顶夸克产生，用图神经网络区分本底。CMS利用四轻子道给出离壳希格斯产生测量，首次直接检验复合希格斯模型，复合标度下限870 GeV，并获离壳区希格斯自耦合约束；在超边缘PbPb碰撞中测量γγ→ττ截面并约束τ轻子反常磁矩；还以Z玻色子为参照观测到夸克在QGP中留下的尾迹直接证据。
arXiv hep-ex（粒子实验）10.06ATLAS 实验首次测量 Higgs 衰变中 Z 玻色子对的自旋纠缠
ATLAS 合作组利用 LHC 13 TeV 和 13.6 TeV 质子对撞数据，首次报告 Z 玻色子对自旋间量子纠缠的测量，过程为 H→ZZ*→4 轻子。
arXiv hep-ex（粒子实验）10.06ATLAS 观测到 Bc*+ 介子新态
ATLAS 合作组利用 LHC 上质心能量 13 TeV、积分亮度 140 fb⁻¹ 的 pp 碰撞数据，首次观测到一个衰变为 Bc⁺ 和光子的新介子态，显著性超过 8 个标准差。
arXiv hep-ex（粒子实验）10.09ATLAS 实验首次单实验观测到质子对撞中的 s 道单顶夸克产生
ATLAS 合作组报告了在 sqrt(s)=13 TeV 质子对撞中 s 道单顶夸克产生的首次单实验观测，使用 140 fb^-1 数据，选取恰好一个电子或mu子、丢失横动量和两个 b 夸克喷注的事例，用图神经网络区分顶夸克对、W+jets 和 t 道单顶夸克本底。
arXiv hep-ex（粒子实验）10.06CMS 利用四轻子道开展离壳希格斯玻色子测量
CMS 合作组利用 LHC 质子-质子碰撞的四轻子衰变道数据（138 fb$^{-1}$，13 TeV）给出离壳希格斯玻色子产生测量结果。分析首次直接检验复合希格斯模型，给出复合标度 $Λ_\mathrm{H}$ 的 95% 置信度下限 870 GeV；首次获得离壳区希格斯自耦合约束，并结合在壳与离壳测量给出迄今对轻夸克 Yukawa 耦合的最强约束。
arXiv nucl-ex（实验核物理）10.06CMS测量超边缘PbPb碰撞中γγ→ττ截面并约束τ轻子反常磁矩
CMS合作组利用2018年采集的质心能量5.02 TeV、积分亮度1.70 nb⁻¹的超边缘铅-铅碰撞数据，分析四种τ⁺τ⁻衰变末态，通过同时似然拟合轻子横动量分布提取γγ→ττ截面并约束τ轻子反常磁矩a_τ。
CMS 用 Z 玻色子作参照观测到夸克在夸克胶子等离子体中留下的尾迹
MIT 物理学家领导的 CERN 团队在 CMS 重离子碰撞数据中发现夸克穿过夸克胶子等离子体（QGP）时会留下尾迹的直接证据，表明 QGP 作为统一流体整体响应快速运动的粒子。
致密天体与引力波新发现
本版导读天体物理与致密天体领域成果丰硕。中国天眼FAST发现世界首例尚在演化的原生脉冲星三体系统J0435+3233，也是第二例确认的脉冲星三体系统。Einstein Probe捕捉到短伽马暴EP250704a在半秒伽马闪光后持续近十分钟的软X射线辐射，证据指向致密天体并合残留磁星。GW231123在5.5 Hz处测得偏心率e=0.34，Bayes因子10.2，支持层级并合起源。PSR J1757−1854计时首次探测到相对论性轨道形变δθ。XMM-Newton分辨出微类星体V4641 Sgr秒差距尺度X射线喷流，XRISM首次直接观测到脉冲星从伴星恒星风吸积。
中国科学院新闻一手10.10中国天眼发现世界首例尚在演化的原生脉冲星三体系统
中国天眼FAST发现的脉冲星J0435+3233被确认为世界首例尚在演化阶段的原生脉冲星三体系统，也是第二例被确认的脉冲星三体系统，成果于北京时间2026年10月9日发表于《天体物理学杂志快报》。
Einstein Probe 揭示中子星并合的隐藏软X射线阶段
Einstein Probe 的宽视场软X射线监测捕捉到短伽马射线暴 EP250704a/GRB 250704B 在不到半秒的伽马闪光之后持续近十分钟的软X射线辐射。多波段后续观测排除了伴随超新星，证据指向致密天体并合，且延展辐射由并合残留的高速旋转强磁化中子星（磁星）供能。研究者认为这类软X射线成分可作为引力波源的电磁对应体新探针，并有助于约束中子星状态方程。
arXiv astro-ph.HE（高能天体）10.09GW231123 轨道偏心率证据支持其层级并合起源
论文用偏心、进动有效单体波形模型 TEOBResumS--Dalí 分析 GW231123 的 11--448 Hz 数据，测得 5.5 Hz 处偏心率 e=0.34（90% 可信度），偏心模型相对准圆模型的 Bayes 因子为 10.2。
arXiv astro-ph.HE（高能天体）10.07PSR J1757−1854计时观测首次探测到相对论性轨道形变δθ
PSR J1757−1854计时观测首次探测到相对论性轨道形变δθ，使其成为第三个测得该参数的双中子星系统，仅用9年即完成，而双脉冲星和Hulse-Taylor双星需数十年。MeerKAT与GBT、Murriyang的联合观测使后开普勒参数精度提升约2倍以上；δθ约束了自旋-轨道几何，排除四种几何解中的两种，结果与广义相对论一致，并评估了近星点进动的高阶修正对系统总质量的影响。
arXiv astro-ph.HE（高能天体）10.05XMM-Newton 分辨出 PeVatron 微类星体 V4641 Sgr 的秒差距尺度 X 射线喷流
XMM-Newton 在静默期对微类星体 V4641 Sgr 的伽马射线辐射区开展 X 射线巡测，首次发现沿射电喷流轴向南北延伸数十秒差距的扩展 X 射线喷流结构。
Universe Today10.05XRISM 首次直接观测到脉冲星从伴星恒星风中吸积
XRISM 用 Resolve 谱仪于 2025 年 2 月 1 日观测大质量 X 射线双星 BP Crucis（约 13,000 光年外），首次直接观测到巨星外流被致密伴星捕获。16 小时观测捕获高电离铁等吸收线，红移显示电离气体以约 540,000 km/h 速度流向脉冲星 GX 301-2，结果印证了脉冲星扫过电离气体流形成湍动吸积盘的理论，论文发表于 Science Advances。
大科学装置与聚变进展
本版导读大科学装置与聚变领域迎来里程碑。ITER第九个也是最后一个真空室扇区运抵Cadarache现场，欧洲制造的最后一块扇区由DAHER从意大利运抵，至此核心机组部件全部到齐，包括全部环向场线圈、极向场线圈、中心螺线管磁体、真空室扇区和热屏蔽。中欧联合研制的SMILE卫星首批观测图像及探测数据发布，转入科学运行阶段，四台科学载荷状态良好。HZDR与SOLEIL首次实现激光等离子体自由电子激光在高增益区稳定可重复运行，输出272纳米紫外脉冲且辐射功率呈指数上升。
ITER 第九个也是最后一个真空室扇区运抵现场，核心机组部件全部到齐
9 月 2 日（周五）运抵、10 月 5 日（周一）揭去保护包装的真空室扇区 #2 是 ITER 最后一个大型部件，至此所有完成核心 ITER 机组所需的部件均已到场，包括全部环向场线圈、极向场线圈、校正线圈、中心螺线管磁体、真空室扇区和热屏蔽。
Fusion for Energy 新闻一手10.05欧洲为 ITER 制造的最后一块真空室扇区运抵 Cadarache 现场
F4E 与 Ansaldo Nucleare、Westinghouse、Walter Tosto 合作完成的欧洲最后一块 ITER 真空室扇区从意大利 Monfalcone 工厂出发，由 DAHER 运抵法国 Cadarache 的 ITER 现场，成为 ITER 最后一个运抵现场的大型部件。
中国科学院新闻一手10.08“微笑”卫星首批观测图像及探测数据发布，转入科学运行阶段
中欧联合研制的“微笑”卫星（SMILE）首批观测图像及探测数据发布，已通过在轨测试总结评审转入科学运行阶段。卫星于今年5月19日发射，6月20日到达近地点5120公里、远地点12.09万公里的科学观测轨道，四台科学载荷工作状态良好。
HZDR与SOLEIL实现激光等离子体FEL高增益区稳定运行
HZDR与Synchrotron SOLEIL团队在Physical Review Letters报告首次在高增益区稳定、可重复运行的激光等离子体自由电子激光，输出272纳米紫外脉冲且辐射功率呈指数上升。团队用DRACO激光在毫米级气流中产生等离子体加速电子，随后进入波荡器产生稳定紫外闪光，相比2023年结果稳定性显著提升；下一步目标是产生极紫外（EUV）光，用于纳米级芯片的质量检测。