Unser Arbeitsgebiet sind Präzisionsmessungen mit kalten Atomen, kalten Molekülen, und optischen Verfahren. Unser Hauptziel ist die Verwendung dieser Systeme für Tests fundamentaler Symmetrien und Theorien in der Physik, die Bestimmung von Fundamentalkonstanten und die Charakterisierung der Wechselwirkung von Atomen in der Gasphase bei ultratiefen Temperaturen.
Die Experimente finden in unseren Laboren statt, aber wir konzipieren und bereiten auch zukünftige Experimente auf Satelliten im Weltraum vor. Ein wichtiger Aspekt unserer Arbeit besteht in der Entwicklung neuer Techniken für die möglichst effiziente Manipulation unterschiedlicher Spezies kalter Atome und Moleküle. Dieser Aspekt beinhaltet die Entwicklung geeigneter Dauerstrich-Strahlungsquellen, die bei Wellenlängen emittieren, die im fernen Infrarot bis in das Nah-UV liegen. Zur Zeit sind die Spezies, die wir untersuchen und verwenden, Beryllium-Ionen, Rubidium-Atome, Ytterbium-Atome, Europium-Ionen, Rb₂-Moleküle, RbYb-Moleküle, und HD⁺-Moleküle.
Ein weiteres Thema stellt die Entwicklung von Lasern mit ultrastabiler Frequenz dar, die für die höchstauflösende Spektroskopie, aber auch für die Navigation von Satelliten im tiefen Weltraum benötigt werden.
Schliesslich interessieren uns neuartige Anwendungen moderner optischer Techniken, wie z.B. nichtlineare Optik, der Frequenzkamm und optische Fasern. Hierzu haben wir Pionierarbeiten auf dem Gebiet der Dauerstrich-optischen parameterischen Oszillatoren für die Spektroskopie und der kryogenen optischen Resonatoren erbracht. Wir haben auch die Technik der "Zwei-Frequenzkamm-Spektroskopie" erfunden und die Verwendung existierender Fasernetzwerke als optische Gyroskope vorgeschlagen.