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中性Yb中用于最高精细结构常数变化灵敏度的两个钟跃迁

原子物理 2018-05-02 v2 高能物理 - 唯象学 光学 量子物理

摘要

我们提出了一种基于中性Yb中4f146s6p 3 ⁣P04f136s25d (J=2)4f^{14} 6s6p~ ^3\!P_0 - 4f^{13} 6s^2 5d ~(J=2)跃迁的新频率标准。该跃迁具有高精度和高准确度的潜力,并且在原子钟中对精细结构常数α\alpha的变化具有最高灵敏度的优势。我们发现其无量纲α\alpha变化增强因子为K=15K=-15,相较于当前最灵敏的钟(Yb+^+ E3,K=6K=-6),且是任何中性原子钟(Hg,K=0.8K=0.8)的18倍。结合中性原子光晶格钟前所未有的稳定性,这种高灵敏度为寻找超轻暗物质和检验超越基本粒子标准模型的理论开辟了新前景。此外,连同已确立的1 ⁣S03 ⁣P0^1\!S_0 -\, ^3\!P_0跃迁,将在中性Yb中拥有两个钟跃迁,其交错 interrogation 可进一步降低此类钟比较实验的系统不确定度。

关键词

引用

@article{arxiv.1801.06239,
  title  = {Two clock transitions in neutral Yb for the highest sensitivity to variations of the fine-structure constant},
  author = {M. S. Safronova and S. G. Porsev and Christian Sanner and Jun Ye},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1801.06239},
  year   = {2018}
}

备注

7 pages