在大集合中控制和保持有效的量子二能级系统和量子比特的相干性是量子计量学、模拟和信息学的一个关键要求。实现这些特性的一种方法是使用中性原子，因为中性原子本质上是相同的，并且在基态中有微弱的短程相互作用。这一点，再加上定制的光学势提供的精确的运动和构型控制，使得能够组装大量的原子量子位，而无需仔细校准单个量子位或额外屏蔽与环境的不受控制的相互作用。因此，在这类系统中利用碱金属原子进行了开创性的工作，包括实现可控的相互作用和门，制备有用的量子资源和模拟各种感兴趣的自旋模型。这些技术最近已扩展到碱土（或类碱土）原子，进一步提供了获得超长寿命核和电子激发态的途径，以及里德堡光谱的新方案。

2020年12月16日，美国科罗拉多大学和国家标准技术研究所的Adam M. Kaufman组在《nature》杂志上，发表了题目为“Half-minute-scale atomic coherence and high relative stability in a tweezer clock”的文章。制备大的、低熵的、高度相干的同量子系统系综是量子计量学、模拟和信息学研究的基础。然而，同时实现这些性质仍然是原子和凝聚态系统量子科学的一个核心挑战。在这里，他们利用镊子捕获碱土金属（sr-88）原子的有利性质，并引入一种混合方法来裁剪光学势，使平衡可伸缩性、高保真状态制备、位置分辨读出和原子相干性的保持。通过这种方法，他们在大约150个原子的集合中实现了超过40秒的俘获和光学时钟激发态寿命。在光学时钟跃迁上这导致半分钟尺度的原子相干性，对应的质量因子远远超过10¹⁶。这些相干时间和原子数将量子投影噪声的影响降低到与领先的原子系统相当的水平，后者使用光学晶格并行地寻址数千个原子。当进一步结合该系统中可用的微观控制和读出时，这些结果为在定制的原子阵列中实现光学时钟跃迁的长寿命工程纠缠铺平了道路。