报告摘要：冷原子物理和激光技术的发展推动了原子光频的精密谱的进展。由此得到更精确的物理常数，在更高精度检验基本物理规律；并导致新的物理机理的认识和发现。同时推动时间频率标准发展和应用。
本报告介绍我们囚禁冷却钙离子光频标研究进展。
解决单离子的稳定囚禁和有效冷却、超窄线宽激光研制和实验环境影响（含电、磁、振动、温度等）等关键问题， 2015年实现了不确定度5.5×10-17、稳定度7×10-17的钙离子光频标[1]。新近通过对微运动、黑体辐射和伺服误差等效应的进一步抑制，钙离子光频标的不确定度达到2.2×10-17。稳定度达6.3×10-18/500000s[2]。设计并实现了液氮低温系统，进一步抑制黑体辐射效应，2021年频率不确定达到3×10-18[3]。
实现可搬运的钙离子光钟（不确定度达到1.3×10-17）, 运行率达到 >75%。成功搬运到北京计量院（相距 >1200公里）[4]。
利用可搬运钙离子光钟在计量院朔源到SI和我国的喷泉钟测量了钙离子光频标绝对频率，不确定度达10-16和10-15量级。测量值在2021年3月19日召开的第22届国际时间频率咨询委员会会议上被采纳，钙离子光频跃迁同时被国际长度-时间频率咨询委员会联合工作组推荐为新增的次级秒定义参考[5]。
报告人简介: 高克林 研究员，博导。1982年1月毕业于华中理工大学物理系，1990年于中国科学技术大学获博士学位。毕业后在中国科学院武汉物理与数学研究所（现中国科学院精密测量科学与技术研究院）工作。曾先后在美国华盛顿大学物理系，英国国家物理实验室，奥地利Innsbruck 大学访问和合作研究。主要从事囚禁冷却离子光频标以及精密谱研究。2005年，被科技部聘为“973”计划“原子频标物理与技术基础”项目首席科学家；2011年被科技部聘为 “973” 计划 “光频标关键物理问题与技术实现” 项目首席科学家；2017被科技部聘为 “国家重点研发计划重点专项-量子调控与量子信息” — “高精度原子光钟” 项目首席科学家。
参考文献：
1.Frequency Comparison of Two 40Ca+ Optical Clocks with an Uncertainty at the 10-17 Level，Phys. Rev. Lett., 116, 013001(2016)
2.The 40Ca+ Ion Optical Clock，National Science Review 7,1799(2020)
3.Geopotential measurement with a robust, transportable Ca+ optical clock，Phys. RevA.102.050802(R)(2020)
4.A liquid nitrogen-cooled Ca+ optical clock with systematic uncertainty of 3.0×10-18 Phys. Rev. Applied 17, 034041 (2022)
5.BIPM- UPDATE 2021 https://www.bipm.org/en/publications/mises-en-pratique/standard-frequencies-second