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不确定度为 $7\times10^{-17}$ 的可搬运光晶格钟

光学 2017-02-22 v1 原子物理 仪器与探测器 量子物理

摘要

我们展示了一台基于 87^{87}Sr 的可搬运光钟 (TOC)。通过与一台固定式光晶格钟进行完整比对,测得其系统不确定度为 7.4×1017{7.4 \times 10^{-17}},目前该值受限于剩余晶格光频移测定统计量的限制。测量结果证实,系统不确定度可降低至低于 1×10171 \times 10^{-17} 的设计目标。本 TOC 的不稳定度为 1.3×1015/(τ/s)1.3 \times 10^{-15}/\sqrt{(\tau/s)}。据我们所知,无论是系统不确定度还是不稳定度,目前均为各类可搬运钟中所达到的最佳水平。为实现自主运行,该 TOC 安装于一辆配备空调的汽车拖车中。它适用于具有亚米级分辨率的大地水准面测量(chronometric leveling)以及光钟的跨洲际互联,这对于重新定义 SI 秒至关重要。此外,该 TOC 将用于通常与精密频率测量相关的基础科学高精度实验,也是迈向星载光钟的第一步。

关键词

引用

@article{arxiv.1609.06183,
  title  = {A transportable optical lattice clock with $7\times10^{-17}$ uncertainty},
  author = {S. B. Koller and J. Grotti and St. Vogt and A. Al-Masoudi and S. Dörscher and S. Häfner and U. Sterr and Ch. Lisdat},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1609.06183},
  year   = {2017}
}

备注

6 pages 4 figures 1 table