一种不确定度为5×10⁻¹⁹的多离子光学钟
目前最精确的原子钟基于单囚禁离子电子跃迁的激光光谱技术，其频率分数不确定度低于1×10⁻¹⁸。通过将系统扩展至多个同时测量的离子可缩短测量时间，这是多离子钟近年取得突破的关键。然而，如何在增加离子数量的同时保持顶尖的系统不确定度仍是核心挑战。该研究团队报道了一种新型多离子光晶格钟，其频率分数不确定度达5.3×10⁻¹⁹，最多可容纳10个⁸⁸Sr⁺离子。通过离子分辨态检测技术，成功将位置相关频移效应抑制至10⁻²⁰水平。使用8-10个离子运行时，测量时间较单离子模式缩短4.8倍。与成熟的¹⁷¹Yb⁺单离子钟对比测得无扰动频率比为0.6926711632159660405(20)，统计不确定度为0.9×10⁻¹⁸，综合不确定度为2.9×10⁻¹⁸。这些成果证实多离子钟在缩短平均时间与保持最高精度方面的稳健性能。
