制冷钙离子光学时钟，系统不确定度为 4.4E-19
原子物理
2025-12-17 v4 光学
摘要
我们报告了基于 40Ca+ 离子 4S_1/2-3D_5/2 跃迁的单离子光学时钟， operated in a liquid nitrogen cryogenic environment, achieving a total systematic uncertainty of 4.4E-19. 我们采用改进的温度评估方案以降低因黑体辐射 (BBR) 引起的频率不确定度，并实现了 3D 侧带冷却以最小化二次多普勒位移。我们精确确定了 40Ca+ 时钟跃迁的平均泊克系数为 14.345(40) Hz/mT^2，从而显著降低了二次泊克位移的不确定度。此外， cryogenic environment 使得该时钟因环境电场噪声引起的加热率处于人类报告的最低水平。
引用
@article{arxiv.2506.17423,
title = {A Liquid-Nitrogen-Cooled Ca+ Ion Optical Clock with a Systematic Uncertainty of 4.4E-19},
author = {Baolin Zhang and Zixiao Ma and Yao Huang and Huili Han and Ruming Hu and Yuzhuo Wang and Huaqing Zhang and Liyan Tang and Tingyun Shi and Hua Guan and Kelin Gao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.17423},
year = {2025}
}
备注
12 pages, 14 figures