Brillouinレーザーサブシステムによる光学原子時計の操作
William Loh1, Jules Stuart2,3, David Reens2
1Lincoln Laboratory, Massachusetts Institute of Technology, Lexington, MA, USA. William.Loh@ll.mit.edu.
Nature
|December 10, 2020
まとめ
研究者たちは新しいレーザーを用いて 携帯可能な光学原子時計を開発しました この新しい時計は,時間と周波数の測定を大幅に改善し,従来のマイクロ波原子時計を上回り,GPSと基礎物理学の研究の可能性を秘めています.
科学分野:
- 原子,分子,光学物理学
- メトロロジーと測定科学
背景:
- マイクロ波原子時計は 時間と周波数の伝統的な標準です
- 光学的な原子時計は 精度が高くても 大きくて 環境要因に敏感です
- 現存する光学時計は 巨大で真空ベースのシステムを必要とし 振動に敏感である.
研究 の 目的:
- 携帯可能な光学原子時計の 重要な部品を開発する
- 野外での応用のために 光学原子時計の技術を 縮小し 強化する
- 光学時計の真空無しのレーザー安定化技術を実証する
主な方法:
- 刺激されたブリルーイン散射レーザーサブシステムを利用し,空洞の容量が減少し,真空は必要ありません.
- 新しいレーザーシステムを使って 88Sr+イオンを尋問した
- 携帯可能な光学原子時計のアーキテクチャを開発しました
主要な成果:
- 1秒で3.9×10−14の短期安定を達成した.
- 最先端のマイクロ波時計と比較して 安定性の向上を示した.
- 携帯可能な光学原子時計の 期待できる部品を提示しました
結論:
- 開発された刺激されたブリルーイン散射レーザーは,ポータブル光学原子時計の実行可能な構成要素です.
- GPSのようなテクノロジーを 大きく改善する道を示しています
- 暗黒物質の探査や 基本的な常数変数研究で 新しい可能性が生まれます
