Выполняемые в ЛФОЯ ФФ теоретические исследования в области квантовых стандартов частоты (атомных часов) проводятся по двум основным направлениям. Первое связано с разработкой стандартов частоты оптического диапазона со сверхвысокими метрологическими характеристиками на основе ультрахолодных атомов и ионов. Второе направление касается создания компактных и миниатюрных атомных часов радиочастотного диапазона (например, на основе эффекта когерентного пленения населенностей), характеристики которых существенно превышали бы кварцевые генераторы. Для этого в лаборатории разрабатываются новые методы лазерной спектроскопии сверхвысокого разрешения, позволяющие существенно улучшить точность и стабильность атомных часов. Проводятся расчеты для определения параметров световых полей, при которых достигается наименьшее время охлаждения атомов. Исследуется динамика лазерного охлаждения для нахождения оптимальных параметров световых полей, при которых можно добиться эффективного (быстрого и глубокого) лазерного охлаждения