Científicos han desarrollado un nuevo protocolo de interrogación espectroscópica que suprime significativamente los errores de frecuencia inducidos por el movimiento residual de los iones en relojes ópticos. Estos errores, derivados de los efectos Doppler de segundo orden y Stark cuadrático, son una de las principales fuentes de incertidumbre en los relojes atómicos más avanzados. El nuevo método logra una supresión de primer orden de estos desplazamientos de frecuencia, incluso cuando las tasas de ganancia de energía de movimiento son desconocidas o variables, eliminando la necesidad de configuraciones específicas que busquen la cancelación de efectos de signo opuesto.

La técnica se ha demostrado experimentalmente en un nuevo reloj óptico de iones de iterbio (Yb⁺), utilizando la transición de octupolo eléctrico (E3) a 467 nm. La contribución combinada de la incertidumbre fraccional debida a los desplazamientos de frecuencia inducidos por el movimiento se redujo de 1.3×10⁻¹⁸ a 0.3×10⁻¹⁸. Este avance representa una mejora sustancial en la precisión de estos dispositivos, que ya son los medidores de tiempo más exactos conocidos.

Además de la mejora en la estabilidad, el equipo realizó una medición entrelazada de la razón de frecuencia entre la transición E3 y la transición de cuadrupolo eléctrico (E2) del iterbio a 435 nm, obteniendo un valor de 0.932 829 404 530 965 340 (39). Al combinar estos datos con mediciones previas, se estableció un nuevo límite para una posible variación temporal fraccional de la constante de estructura fina de 2.4 (2.7) × 10⁻¹⁹/año, lo que concuerda con los límites existentes y contribuye a la búsqueda de nueva física más allá del Modelo Estándar.