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Zr$^{3+}$ 离子作为太赫兹原子钟的前景

原子物理 2023-10-02 v1

摘要

我们论证了三价锆(Zr IV)基态精细结构分裂之间的跃迁适用于太赫兹(THz)原子钟。其跃迁频率约为 37.52 THz,主要由磁偶极(M1)跃迁主导,并可由易得的激光访问。我们建议考虑 Zr 的稳定偶数同位素以及 MJ=±1/2M_J= \pm 1/2 子能级(即 4D3/2,MJ=±1/24D5/2,MJ=±1/2|4D_{3/2},M_J=\pm 1/2\rangle \rightarrow |4D_{5/2},M_J=\pm 1/2\rangle 钟跃迁)以获得实验优势。通过执行必要的计算,我们估算了由黑体辐射、交流斯塔克、电四极与二阶塞曼位移以及二阶多普勒效应引起的可能系统误差。所提出的太赫兹原子钟可在量子测温与频率计量中非常有用。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.16900,
  title  = {Prospective of Zr$^{3+}$ ion as a THz atomic clock},
  author = {Jyoti and A. Chakraborty and Yan-mei Yu and Jingbiao Chen and Bindiya Arora and B. K. Sahoo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.16900},
  year   = {2023}
}

备注

1 figure, 11 pages, accepted for publication in Physical Review A