光鐘是利用原子的光學(xué)躍遷為參考的原子鐘，光鐘的發(fā)展關(guān)系到國家計量標(biāo)準(zhǔn)、國家信息建設(shè)等重大國家需求。光鐘除了在時間基準(zhǔn)方面的應(yīng)用，在基礎(chǔ)物理前沿領(lǐng)域研究中也有著廣泛的應(yīng)用，如驗證精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)a隨時間的變化、尋找暗物質(zhì)和探測引力波等。2010年以來，國際上Derevianko等人在理論上指出高離化態(tài)離子（HCI）適合研制不確定度達(dá)到10^-19甚至更低的光鐘，而且對a常數(shù)變化比現(xiàn)有光鐘體系更加靈敏。因此，利用HCI光鐘進(jìn)行a常數(shù)隨時間變化的檢驗有著非常特殊的優(yōu)勢。 Lzh9DYU6  
h'B9|Cm  
　　2015年，德國馬普研究所的Crespo López-Urrutia研究組和德國PTB的Schmidt研究組合作，率先開展了基于Ar¹³⁺的HCI光鐘的研究，目前已經(jīng)實現(xiàn)了Ar¹³⁺的協(xié)同冷卻，正在進(jìn)行邏輯光譜的研究。 kF+ZW%6N  
j';n8|Y9  
　　雖然國外已經(jīng)在HCI光鐘研究方面取得了很大進(jìn)展，但目前國際上尚未實現(xiàn)HCI光鐘的鎖定。中國科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所、中國科學(xué)院物理研究所和復(fù)旦大學(xué)開展了HCI光鐘的理論和實驗研究。 G%2P  
MxY50^}(  
　　理論上，中科院物理所分析了含⁵⁸Ni¹²⁺和⁶¹Ni¹⁵⁺等HCI離子的躍遷波長和能級壽命等信息。研究表明這些HCI離子非常適合研制不確定度達(dá)10^-19甚至更小的光鐘。 oy2(A