Сличение двух оптических часов на атомах тулия с использованием синхронного опроса

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Экспериментально выполнено сличение двух оптических часов на основе атомов тулия в оптических решетках на интервале времени до одного часа. Использование синхронного метода опроса часового перехода в двух независимых атомных ансамблях с помощью одного ультрастабильного лазера позволило устранить флуктуации частоты лазера из измеряемой разности частот и достичь относительной погрешности измерений 10−16 после 500 с усреднения, что соответствует относительной нестабильности 2×10−15/√τ. Успешная демонстрация долговременной работы двух систем с использованием синхронного опроса часовых переходов открывает возможность выполнять исследование систематических сдвигов в оптических часах на атомах тулия на уровне 17 знака точности.

Об авторах

А. Головизин

Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН; Международный центр квантовых технологий

Email: artem.golovizin@gmail.com
Москва, Россия; Москва, Россия

Д. Мишин

Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН

Москва, Россия

Д. Проворченко

Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН

Москва, Россия

Д. Трегубов

Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН

Москва, Россия

Н. Колачевский

Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН; Международный центр квантовых технологий

Москва, Россия; Москва, Россия

Список литературы

  1. S. M. Brewer, J.-S. Chen, A.M. Hankin, E. R. Clements, C.-w. Chou, D. J. Wineland, D. B. Hume, and D. R. Leibrandt, Phys. Rev. Lett. 123(3), 033201 (2019).
  2. T. Bothwell, D. Kedar, E. Oelker, J. M. Robinson, S. L. Bromley, W. L. Tew, J. Ye, and C. J. Kennedy, Metrologia 56(6), 065004 (2019).
  3. B. Bloom, T. Nicholson, J. Williams, S. Campbell, M. Bishof, X. Zhang, W. Zhang, S. Bromley, and J. Ye, Nature 506(7486), 71 (2014).
  4. T. Bothwell, C. J. Kennedy, A. Aeppli, D. Kedar, J. M. Robinson, E. Oelker, A. Staron, and J. Ye, Nature 602(7897), 420 (2022).
  5. W. McGrew, X. Zhang, R. Fasano, S. Sch¨affer, K. Beloy, D. Nicolodi, R. Brown, N. Hinkley, G. Milani, M. Schioppo, T. Yoon, and A. Ludlow, Nature 564(7734), 87 (2018).
  6. E. Oelker, R. Hutson, C. Kennedy et al. (Collaboration), Nat. Photonics 13(10), 714 (2019).
  7. N. Dimarcq, M. Gertsvolf, G. Mileti et al. (Collaboration), Metrologia 61, 012001 (2023).
  8. F. Riehle, Nat. Photonics 11(1), 25 (2017).
  9. K. Predehl, G. Grosche, S. Raupach, S. Droste, O. Terra, J. Alnis, T. Legero, T. H¨ansch, T. Udem, R. Holzwarth, and H. Schnatz, Science 336(6080), 441 (2012).
  10. S. Koller, J. Grotti, St. Vogt, A. Al-Masoudi, S. D¨orscher, S. H¨afner, U. Sterr, and C. Lisdat, Phys. Rev. Lett. 118(7), 073601 (2017).
  11. I. Semerikov, K. Y. Khabarova, I. Zalivako, A. Borisenko, and N. Kolachevsky, Bull. Lebedev Phys. Inst. 45, 337 (2018).
  12. J. Stuhler, M. A. Hafiz, B. Arar et al. (Collaboration), Measurement: Sensors 18, 100264 (2021).
  13. J. Cao, J. Yuan, S. Wang et al. (Collaboration), Appl. Phys. Lett. 120(5), 054003 (2022).
  14. M. Takamoto, Y. Tanaka, and H. Katori, Appl. Phys. Lett. 120(14), 140502 (2022).
  15. A. Golovizin, E. Fedorova, D. Tregubov, D. Sukachev, K. Khabarova, V. Sorokin, and N. Kolachevsky, Nat. Commun. 10(1), 1724 (2019).
  16. A. A. Golovizin, D.O. Tregubov, E. S. Fedorova, D. A. Mishin, D. I. Provorchenko, K. Y. Khabarova, V. N. Sorokin, and N. N. Kolachevsky, Nat. Commun. 12(1), 5171 (2021).
  17. A. Golovizin, D. Tregubov, M. Yaushev, D. Mishin, D. Provorchenko, and N. Kolachevsky, Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 306, 108629 (2023).
  18. D. Sukachev, A. Sokolov, K. Chebakov, A. Akimov, S. Kanorsky, N. Kolachevsky, and V. Sorokin, Phys. Rev. A 82(1), 011405 (2010).
  19. D. Sukachev, A. Sokolov, K. Chebakov, A. Akimov, N. Kolachevsky, and V. Sorokin, JETP Lett. 92, 703 (2010).
  20. G. Vishnyakova, E. Kalganova, D. Sukachev, S. Fedorov, A. Sokolov, A. Akimov, N. Kolachevsky, and V. Sorokin, Laser Phys. 24(7), 074018 (2014).
  21. E. Fedorova, A. Golovizin, D. Tregubov, D. Mishin, D. Provorchenko, V. Sorokin, K. Khabarova, and N. Kolachevsky, Phys. Rev. A 102(6), 063114 (2020).
  22. A. Golovizin, D. Tregubov, D. Mishin, D. Provorchenko, and N. Kolachevsky, Opt. Express 29(22), 36734 (2021).
  23. D. Tregubov, D. Provorchenko, D. Mishin, N. Kolachevskii, and A. Golovizin, JETP 137(2), 195 (2023).
  24. D. A. Mishin, D. I. Provorchenko, D. O. Tregubov, A. A. Golovizin, K. Y. Khabarova, V. N. Sorokin, and N. N. Kolachevsky, Quantum Electron. 52(6), 505 (2022).
  25. K. Y. Khabarova, K. S. Kudeyarov, G. A. Vishnyakova, and N. N. Kolachevsky, Quantum Electron. 47(9), 794 (2017).
  26. K. S. Kudeyarov, A. A. Golovizin, A. S. Borisenko, N. O. Zhadnov, I. V. Zalivako, D. S. Kryuchkov, E. Chiglintsev, G. A. Vishnyakova, K. Y. Khabarova, and N. N. Kolachevsky, JETP Lett. 114, 243 (2021).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024