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迈向系统不确定度为 $4.8\times 10^{-18}$ 的可搬运 Ca$^+$ 光钟

原子物理 2023-03-15 v1 仪器与探测器 光学

摘要

我们展示了一套紧凑、长期近乎连续运行的室温 Ca+^+ 光钟装置,朝向可搬运光钟发展,在 8 天周期内实现了 4.8×10184.8\times 10^{-18} 的总系统不确定度以及 97.8% 的在线率。我们采用了主动液冷方案,并结合真空腔内外的 13 个温度传感器进行精确温度测量,以确保对光钟热环境的准确评估。环境温度的评估不确定度为 293.31(0.4) K,对应于黑体辐射(BBR)频移不确定度 4.6×10184.6\times 10^{-18},较我们此前工作降低两倍以上。通过室温 Ca+^+ 光钟与低温 Ca+^+ 光钟的频率比对,钟比对的总不确定度为 7.5×10187.5\times 10^{-18},包括统计不确定度 4.9×10184.9\times 10^{-18} 与系统不确定度 5.7×10185.7\times 10^{-18}。本工作为高精度可搬运离子光钟提供了一套可行实施方案。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.07566,
  title  = {Towards a transportable Ca$^+$ optical clock with a systematic uncertainty of $4.8\times 10^{-18}$},
  author = {Mengyan Zeng and Yao Huang and Baolin Zhang and Yanmei Hao and Zixiao Ma and Ruming Hu and Huaqing Zhang and Zheng Chen and Miao Wang and Hua Guan and Kelin Gao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.07566},
  year   = {2023}
}

备注

11 pages, 4 figures