Разработка новых физических принципов и методов высокопрецизионной лазерной спектроскопии на основе ультрахолодных атомов и ионов для создания нового поколения оптических часов с долговременной нестабильностью частоты на уровне 10^-17- 10^-19

Атомные оптические часы являются одним из наиболее прецизионных научных инструментов, когда-либо созданным человеком. Достигнутый современный уровень точности ~10^(-18) оптических стандартов частоты на основе нейтральных атомов, захваченных в оптических решетках, либо, одиночных ионов в радиочастотной ловушке открывает новые уникальные возможности для развития современных фундаментальных исследований, таких как проверка постоянства фундаментальных констант, специальной и общей теории относительности и др. Высокоточные оптические стандарты частоты имеют множество важных практических приложений, в частности, открывающих новые направления в геофизике и навигации (в том числе инерциальной). Конечной целью НИР является разработка и создание экспериментального образца оптического стандарта частоты нового поколения на основе ультрахолодных атомов магния, захваченных в оптической решетке, и одиночных ионов иттербия, а также многоионных систем индий-иттербий с относительной неопределенностью частоты на уровне 10-19. Успешная реализация данного проекта позволит вывести уровень исследований в РФ на лидирующие позиции в области фундаментальной метрологии. Создание нового поколения квантовых стандартов частоты такой точности откроет новые возможности для решения целого ряда задач как прикладного, так и фундаментального характера. Наиболее важными прикладными задачами являются: улучшение точности позиционирования до субсантиметрового уровня с использованием глобальных навигационных систем; сверхточная навигация в космосе; хронометрическая геодезия и создание прецизионных карт гравитационного потенциала Земли и других планет.