基于超窄光学跃迁的便携式激光冷却银离子束钟
原子物理
2026-03-27 v1
摘要
最高性能的原子钟基于对超窄光学跃迁的探测。 目前正在大力发展这些系统作为部署型动态环境中 GNSS 独立时间源。 我们报告了开发和现场试验的便携式光学原子钟，该钟探测银离子-171 中宽度为 10mHz 的 SP 超窄跃迁。 为了在部署环境中测量此超窄跃迁，我们将基于原子蒸发的预稳定参考与全数字控制相结合，对横向冷却的热原子束进行连续钟频谱分析。 对实验室内短期频率稳定性进行表征显示，集成时间最长可达 100s 时，修改 Allan 偏差为 ，在 200s 时达到最佳性能 。 该钟在运输和安装 aboard 船舰进行现场试验后表现出相同的性能，并且在海上连续运行了多天。 这些结果表明，基于对超窄跃迁探测可实现真正的便携式光学频率参考的路径。
引用
@article{arxiv.2603.25261,
title = {Portable laser-cooled ytterbium beam clock based on an ultra-narrow optical transition},
author = {R. F. Offer and E. Klantsataya and A. P. Hilton and A. Strathearn and N. Bourbeau Hébert and C. J. Billington and S. Watzdorf and S. K. Scholten and B. White and M. Nelligan and T. M. Stace and A. N. Luiten},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.25261},
year = {2026}
}