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利用关联光谱术对两台独立${}^{27}\textrm{Al}^{+}$钟进行寿命极限 interrogation

原子物理 2021-01-04 v1

摘要

激光退相干通过展宽可观测的共振线宽并在时钟探测之间的死时间内引入噪声,限制了光钟的稳定性。关联光谱术通过测量两个系综之间的关联原子跃迁来避免这些限制,从而提供独立于激光噪声的频率差测量。在此,我们将该技术应用于基于27^{27}Al+^+1S03P0^1S_0\leftrightarrow{}^3P_0跃迁的两台独立时钟之间的稳定性测量。通过稳定两台时钟之间的主要差分相位噪声源,我们观察到它们在同步Ramsey interrogation期间在1.12×10151.12\times10^{15} Hz频率下保持长达8 s的相干性。关联光谱信号中观测到的对比度与20.6 s的3P0^3P_0态寿命一致,并支持在死时间可忽略且平均时间大于探测时长时测量不稳定度为(1.8±0.5)×1016/τ/s(1.8\pm0.5)\times 10^{-16}/\sqrt{\tau/\textrm{s}}

关键词

引用

@article{arxiv.2007.02193,
  title  = {Lifetime-Limited Interrogation of Two Independent ${}^{27}\textrm{Al}^{+}$ Clocks Using Correlation Spectroscopy},
  author = {E. R. Clements and M. E. Kim and K. Cui and A. M. Hankin and S. M. Brewer and J. Valencia and J. -S. Chen and C. W. Chou and D. R. Leibrandt and D. B. Hume},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2007.02193},
  year   = {2021}
}

备注

6 pages, 3 figures + supplemental material 7 pages, 4 figures, 1 table