我们的研究重点是利用捕获离子进行精确测量。特别是，我们对光学频率计量学感兴趣，它为从光学时钟到基础物理和相对论大地测量的各种应用提供了基础。下面是我们几个实验的描述。

Al⁺光学钟

这个项目使用量子信息科学的技术来实现精确计量。我们使用单离化铝中偶极禁止的¹S₀-³P₀跃迁作为稳定的参考频率（自然线宽~8 mhz），其中我们用量子逻辑光谱法检测，并将第二个离子保持在同一陷阱中。目前的工作主要集中在减少系统效应，如时间膨胀引起的相对论性漂移，以及利用量子纠缠和经典关联提高时钟稳定性。这些时钟已经演示了全球光学时钟的记录精度，当前一代的分数不确定度低于1x10^-18。

Hg⁺光时钟

在低温环境下工作的汞离子光学钟是第一个证明其性能超过微波钟标准的光学钟，并且是最具特色的光学钟之一。特别有趣的是，它的频率对精细结构常数有很强的依赖性，可以用来测试基本“常数”的漂移。

分子光谱学

与原子相比，分子表现出更为复杂的内部结构，这既给实验带来了挑战，也为探索新物理提供了巨大的机遇。本项目将量子信息处理工具应用于单分子离子的精密测量与量子控制。

光学频率稳定

作为许多高分辨率光谱实验的关键使能技术，我们正在开发最先进的线宽为mHz的频率稳定激光器。目前正在进行的一个项目是利用光谱烧孔技术来研究激光稳定。另一个项目是利用低温冷却光学腔实现激光稳定。

转自：精密测量科技动态监测平台 (las.ac.cn)

原文题目：Ion Optical Clocks and Precision Measurements

原文来源：https://www.nist.gov/programs-projects/ion-optical-clocks-and-precision-measurements