В таких устройствах пара ионов находится в электромагнитной «ловушке», причем на дистанции друг от друга в несколько микрометров. Ученые „выстреливают“ по ионам лазером, и взаимодействие атомов выделяет два состояния — условно ноль и единицу. Движения между этими состояниями и становится отсчетом времени. Такие конструкции позволят достигать особой точности при измерении времени — нынешние атомные часы запаздывают или спешат на секунду через миллиарды лет.

Основой для атомных часов раннее были атомы щелочных металлов, вроде цезия, но Ладлоу и его коллеги заменили их иттербием, создав специальную оптическую «клетку» лучами лазера.

Такие клетки-ловушки содержат в себе тысячи атомов, которые резонируют под воздействием лазерного импульса с частотой 518 триллионов раз ежесекундно. Особенность этого колебания не зависит от условий в окружающей среде, что дает возможность использовать их при отсчете времени.                                            По заявлениям ученых, использование иттербия улучшит точность приборов в 10 раз в сравнении с точнейшими цезиевыми часами, а также значительно снизит время их «запуска».

Достижение этих рубежей при измерении времени, утверждают ученые, не только позволяет улучшать работу спутника по связям и навигации, но и даст возможность провести прежде невозможные эксперименты.