一个基于连贯人口捕获的冷原子束时钟
John D Elgin1,2, Thomas P Heavner1, John Kitching1
1Time and Frequency Division, National Institute of Standards and Technology, Boulder, Colorado 80305, USA.
概括
这项研究介绍了一种使用冷的鲁比-87原子进行精确计时的新原子钟. 时钟实现了出色的短期稳定性,对于先进的计时应用至关重要.
科学领域:
- 原子物理 原子物理
- 量子光学是一种量子光学.
- 计量学 计量学 计量学
背景情况:
- 原子钟对于现代技术和科学研究至关重要.
- 开发更稳定,更准确的原子钟是一个持续的挑战.
研究的目的:
- 介绍一款新型原子钟的设计和性能.
- 为了证明使用冷原子和拉姆西审讯来提高时钟稳定性的有效性.
主要方法:
- 使用一束冷的鲁比-87 (87Rb) 原子,由一个2D+-磁光学陷产生.
- 在87Rb D2线上使用空间分离的Ramsey连贯人口捕获审讯.
- 实施了一种反传播的σ+-σ−探测方案,用于光场探测.
主要成果:
- 由于使用冷原子,实现了狭窄的Ramsey边缘,即使有小的询问区分离 (4.6厘米).
- 原子钟的短期稳定性为3 × 10−11/√τ.
- 在6.834 GHz的超精度时钟过渡成功地被询问.
结论:
- 冷原子技术与拉姆齐审讯相结合,为高性能原子钟提供了可行的途径.
- 呈现的原子钟设计显示出对需要精确计时的应用具有前景.


