$J=0$ 超稳态 Th$^{2+}$ 用于无超精细核时钟
原子物理
2026-05-11 v1
摘要
我们报告了对 Th 中一个超稳态 (metastable state) 的测量，该态的电子构型为 。这一工作的动机是利用该态激发 Th 核共振，独立于主要的超精细相互作用。该 态不存在偶极允许的辐射衰减通道，仅通过电四极子跃迁连接到第二基态 。我们通过 484 nm 激光经由更高激发态激发该态，并利用激光诱导荧光检测其 population。我们确定了 Th 与 Th 之间该 态的同位位移，以衡量电子与核电荷分布相互作用。该态在我们离子阱中以缓冲气体的寿命受碰撞混合附近态 限制。在超高真空条件下，它可作为一种免除超精细相互作用的核时钟，基本免受由电子壳层引起的场致频率偏移影响。
引用
@article{arxiv.2605.07802,
title = {$J=0$ metastable state of $\mathrm{Th}^{2+}$ for a hyperfine-free nuclear clock},
author = {S. Sagar Maurya and V. Lal and J. Tiedau and M. V. Okhapkin and E. Peik},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.07802},
year = {2026}
}