Los iones altamente cargados son una forma común de materia en el cosmos, donde se encuentran, por ejemplo, en el Sol u otras estrellas. Se llaman así porque han perdido muchos electrones y, por tanto, tienen una alta carga positiva. Por ello, los electrones más externos están más fuertemente unidos al núcleo atómico que en los átomos neutros o débilmente cargados. Por esta razón, los iones altamente cargados reaccionan con menos fuerza a las interferencias de los campos electromagnéticos externos, pero se convierten en sondas más sensibles de los efectos fundamentales de la relatividad especial, la electrodinámica cuántica y el núcleo atómico.
Por ello, el equipo de Lukas Spieß, del Instituto Físico-Técnico Federal (PTB) en Alemania, esperaba que un reloj atómico óptico con iones altamente cargados pudiera ayudar a comprobar mejor teorías de ese tipo de física.
Y efectivamente, así ha sido. Spieß y sus colegas han conseguido detectar el retroceso nuclear electrodinámico cuántico, una importante predicción teórica, en un sistema de cinco electrones, lo que no se había conseguido en ningún otro experimento anterior.
Llegar hasta aquí no fue tarea fácil. El equipo tuvo que resolver muchos problemas, durante años de trabajo.
Los esfuerzos han valido la pena. El equipo de Spieß ha creado un serio competidor de los relojes atómicos ópticos existentes basados, por ejemplo, en iones individuales de iterbio o átomos neutros de estroncio.
