Steven King (Physikalisch-Technische Bundesanstalt) erhielt die Auszeichnung als Jungwissenschaftler 2022 in Anerkennung seiner herausragenden Arbeiten zur kohärenten Spektroskopie von hochgeladenen Ionen und deren Entwicklung zu optischen Uhren.
Über Steven King
Steven King erwarb seinen Master of Science 2008 an der Universität Durham. Nach seinem Abschluss schloss er sich der Arbeitsgruppe um Professor Patrick Gill am National Physical Laboratory (NPL) in Großbritannien an. Hier arbeitete er an der Entwicklung einer optischen Atomuhr auf der Grundlage von gefangenen Ytterbium-Ionen. Für seine Arbeit wurde ihm 2013 sein Doktortitel von der Universität Oxford verliehen. Anschließend trat er der NPL-Gruppe als Forscher bei.
Seit 2016 arbeitet Steven King mit Professor Piet Schmidt am QUEST-Institut der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig. Hier leitete er die erfolgreiche Entwicklung der ersten optischen Atomuhr auf Basis kalter hochgeladener Ionen. Seit Anfang 2022 ist er Senior Quantum Scientist bei Oxford Ionics mit dem Ziel, einen praktischen und skalierbaren Quantencomputer mit gespeicherten Ionen zu realisieren.
Neuartige Atomuhren
Optische Atomuhren sind die genauesten Geräte, die jemals gebaut wurden. Ihre Anwendungen gehen über die Zeitmessung hinaus und reichen von der Präzisionsnavigation, über Geodäsie und bis zur Prüfung fundamentalen Physik mit immer höherer Präzision.
Hochgeladene Ionen („Highly Charged Ions“ oder „HCI“) werden seit langem als Kandidaten für die nächste Generation ultrapräziser Uhren gehandelt. Aufgrund ihrer atomaren Struktur sind sie wesentlich unempfindlicher gegenüber wichtigen systematischen Frequenzverschiebungen, die andere Systeme begrenzen. Andererseits ermöglicht ihre einfache atomare Struktur verbesserte Präzisionstests theoretischer Berechnungen atomarer Eigenschaften. Weiterhin sind HCI besonders empfindlich für bestimmte Suchen nach neuer Physik.
Steven King erzielte mit seiner Arbeit die zentralen technologischen Durchbrüche, wie die aktive Kühlung von HCI und den Einsatz von Quantenlogikspektroskopie, die die Realisierung der weltweit ersten HCI-basierten Atomuhr ermöglichten. Diese Fortschritte verbessern die spektroskopische Auflösung um acht Größenordnungen gegenüber dem bisherigen Stand der Technik. Außerdem erschließen sie den Einsatz von HCI für Quanteninformationsverarbeitung und Tests der fundamentalen Physik bei niedrigen Energien.