論文の概要: A Brillouin Laser Optical Atomic Clock
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.06429v1
- Date: Wed, 15 Jan 2020 15:54:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-11 07:31:51.800840
- Title: A Brillouin Laser Optical Atomic Clock
- Title（参考訳）: ブリルアンレーザー光原子時計
- Authors: William Loh, Jules Stuart, David Reens, Colin D. Bruzewicz, Danielle
Braje, John Chiaverini, Paul W. Juodawlkis, Jeremy M. Sage, and Robert
McConnell
- Abstract要約: We developed a portable optical atomic clock using atimed Brillouin scattering laser。
我々の光学時計は、最先端のマイクロ波時計よりも大幅に改善された3.9倍10-14ドルの短期安定を実現している。
この技術に基づいて、ポータブルなSBSクロックを用いた将来のGPSは、100倍の解像度で距離測定を行うことができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Over the last decade, optical atomic clocks have surpassed their microwave
counterparts and now offer the ability to measure time with an increase in
precision of two orders of magnitude or more. This performance increase is
compelling not only for enabling new science, such as geodetic measurements of
the earth, searches for dark matter, and investigations into possible long-term
variations of fundamental physics constants but also for revolutionizing
existing technology, such as the global positioning system (GPS). A significant
remaining challenge is to transition these optical clocks to non-laboratory
environments, which requires the ruggedization and miniaturization of the
atomic reference and clock laser along with their supporting lasers and
electronics. Here, using a compact stimulated Brillouin scattering (SBS) laser
to interrogate a $^8$$^8$Sr$^+$ ion, we demonstrate a promising component of a
portable optical atomic clock architecture. In order to bring the stability of
the SBS laser to a level suitable for clock operation, we utilize a
self-referencing technique to compensate for temperature drift of the laser to
within $170$ nK. Our SBS optical clock achieves a short-term stability of $3.9
\times 10^{-14}$ at $1$ s---an order of magnitude improvement over
state-of-the-art microwave clocks. Based on this technology, a future GPS
employing portable SBS clocks offers the potential for distance measurements
with a 100-fold increase in resolution.
- Abstract（参考訳）: 過去10年間で、光原子時計は電子レンジを上回っており、現在2桁以上の精度で時間を測定することができるようになっている。
この性能向上は、地球の測地測定、暗黒物質の探索、基本的な物理定数の長期的変動の可能性の調査など、新しい科学を可能にするだけでなく、地球測位システム(GPS)のような既存の技術に革命をもたらす上でも有益である。
残る重要な課題は、これらの光時計を非調光環境に移行させることであり、これは原子基準とクロックレーザーのラジエーションと小型化と、それらの支援レーザーとエレクトロニクスを必要とする。
ここでは、小型励起ブリルアン散乱(sbs)レーザーを用いて^8$$^8$sr$^+$イオンを尋問し、可搬型光原子時計アーキテクチャの有望成分を実証する。
本研究では,SBSレーザーの安定性をクロック動作に適したレベルに引き上げるために,レーザの温度変動を170ドルnK以内で補償する自己参照技術を用いた。
我々のSBS光クロックは、最先端のマイクロ波クロックよりも大幅に改善された3.9 \times 10^{-14}$1$sの短期安定性を実現する。
この技術に基づいて、ポータブルSBSクロックを用いた将来のGPSは、100倍の解像度で距離測定を行うことができる。
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