Tl+ 频率标准中异常小的黑体辐射频移

原子钟的运行通常在室温下进行，而秒的定义指的是原子在绝对零度下的钟跃迁。这意味着在实践中应对钟跃迁频率进行有限温度效应的修正，其中主要贡献者是黑体辐射 (BBR) 频移。在本工作中，我们利用组态相互作用 + 耦合簇方法评估了 Tl$^+$ 离子 6s^2 ^1S_0 和 $6s6p ^3P_0$ 态的极化率；我们发现 $\alpha_0(^1S_0)=19.6$ a.u. 且 $\alpha_0(^3P_0)=21.4$ a.u.。由此得出的 $300 K$ 下 6s6p ^3P_0 - 6s^2 ^1S_0 Tl$^+$ 跃迁的 BBR 频移为 $\Delta \nu_{\rm BBR}=-0.0157(16)$ Hz。这一结果表明，IIIB 族二价 B+、Al+、In$^+$ 离子中 $^1S_0$ 和 $^3P_0$ 态极化率的近乎抵消 [Safronova \textit{et al.}, PRL 107, 143006 (2011)] 在更重的 Tl$^+$ 中依然存在，导致该系统出现异常小的 BBR 频移。该计算表明，在 300K 下，BBR 对 Tl+ 频率标准分数频率不确定度的贡献为 $1\times10^{-18}$。我们发现，除 Al+ 外，Tl+ 在所有现有或提议的频率标准中具有最小的分数 BBR 频移。