连续运行原子喷泉钟长期性能评估

美国海军天文台 (USNO) 已投入运行一组铷原子喷泉钟。这些喷泉钟作为连续时钟运行，其方式类似于商用铯束钟和氢脉泽，旨在改进计时应用。四台喷泉钟已运行超过两年，并被包含在用于生成 USNO 主钟的集合中。单个喷泉钟的性能特征是白频率噪声水平低于 $2\times 10^{-13}$，分数频率稳定性通常达到 $10^{-16}$ 量级。性能最高的一对喷泉钟表现出与每台喷泉钟积分呈白频率噪声一致的稳定性，其 Allan 偏差在 $10^7$~s 时超过 $6\times 10^{-17}$，且喷泉钟之间在 $7.5 \times 10^{-19}$/天的水平上没有相对漂移。作为一个集合，这些喷泉钟生成的时标具有 $1\times 10^{-13}$ 的白频率噪声水平，其长期频率稳定性相对于世界主要标准在 $1 \times 10^{-18}$/天的水平上与零漂移一致。铷喷泉钟作为连续运行时钟（而非次级标准）上报给国际计量局 (BIPM)，是唯一如此上报的冷原子钟。在此，我们进一步表征了单个喷泉钟及其集合在运行环境前两年的性能，首次展示了喷泉钟的长期连续行为。