测量时钟过渡 ^{88}Sr^{+} 的微分静态标量极化能力
T Lindvall1, K J Hanhijärvi1, T Fordell1
1VTT Technical Research Centre of Finland Ltd, National Metrology Institute VTT MIKES, P.O. Box 1000, FI-02044 VTT, Finland.
我们精确地测量了离子时钟过渡的微分静态标量极化能力. 这种改进的准确性大大降低了离子钟和潜在的其他离子物种的不确定性.
科学领域:
- 原子物理 原子物理
- 量子计量学 量子计量学
- 离子捕获器 离子捕获器
背景情况:
- 光学原子钟对于基础物理学和计量学至关重要.
- 对原子属性的精确知识,如极化性,对于时钟的准确性至关重要.
- 离子 ({}^{88}Sr^{+}) 时钟是下一代计时的主要候选者.
研究的目的:
- 在Sr+中进行 ^{2}S_{1/2}→^{2}D_{5/2} 过渡的微分静态标量极化度 (Δα0) 的精度测量.
- 为了减少这个关键参数的不确定性,以提高原子钟的性能.
- 验证测量技术并将其与以前的结果进行比较.
主要方法:
- 使用单个Sr+离子时钟在一个交错的方案,在最小化和大微运动之间切换.
- 从特定转移取消的"神奇"离子陷驱动频率确定极化性.
- 用不同的Mathieu qz参数测量,以消除对rf电场角度的依赖.
主要成果:
- 获得了 Δα0 = -4.8314(20) ×10−40 Jm2/V2.2 的新值.
- 与之前的工作相比,减少了3.5的测量不确定性.
- 在不同的实验条件和验证测量中表现出极好的一致性.
结论:
- 改进的极化度测量显著降低了Sr+时钟的不确定性.
- 这项工作是实现原子钟总不确定性低于1×10−18的关键一步.
- 开发的方法可以应用于减少其他离子物种的不确定性.
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