锶超辐射钟跃迁上的主动频率测量
量子物理
2022-01-19 v1
摘要
我们发展了一种随机平均场理论，用以描述脉冲超辐射发射的主动频率测量，该现象在近期利用囚禁于光学腔中光学晶格内的锶-87原子的实验中被研究 [M. Norcia 等, Phys. Rev. X 8, 21036 (2018)]。我们的理论揭示了具有多个跃迁频率的原子系综的有趣动力学，并以与实验高度一致的结果重现了超辐射拍频信号、噪声功率谱以及频率不确定度。此外，通过减少原子数、延长超辐射脉冲并缩短实验占空比，我们预测短期频率不确定度为 ，这使得基于超辐射跃迁的主动频率测量可与当前频率标准的纪录性能相媲美 [M. Schioppo 等, Nat. Photonics, 11, 48 (2017)]。我们的理论结合了腔量子电动力学与量子测量理论，并可被直接用于探索条件量子动力学以及描述诸如稳态超辐射和超辐射拉曼激光等其他过程的频率测量。
引用
@article{arxiv.2105.12673,
title = {Active Frequency Measurement on Superradiant Strontium Clock Transitions},
author = {Yuan Zhang and Chongxin Shan and Klaus Mølmer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.12673},
year = {2022}
}
备注
10 pages, 9 figures