論文の概要: Resolving the gravitational redshift within a millimeter atomic sample
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.12238v1
- Date: Fri, 24 Sep 2021 23:58:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-13 20:50:12.859260
- Title: Resolving the gravitational redshift within a millimeter atomic sample
- Title(参考訳): ミリ波原子試料中の重力赤方偏移の解消
- Authors: Tobias Bothwell, Colin J. Kennedy, Alexander Aeppli, Dhruv Kedar, John
M. Robinson, Eric Oelker, Alexander Staron, and Jun Ye
- Abstract要約: アインシュタインの一般相対性理論では、異なる重力ポテンシャルの時計は異なる速度でくつろいでいる。
超低温ストロンチウムの1ミリスケール試料中の重力赤方偏移と整合した線形周波数勾配を測定した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 94.94540201762686
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Einstein's theory of general relativity states that clocks at different
gravitational potentials tick at different rates - an effect known as the
gravitational redshift. As fundamental probes of space and time, atomic clocks
have long served to test this prediction at distance scales from 30 centimeters
to thousands of kilometers. Ultimately, clocks will study the union of general
relativity and quantum mechanics once they become sensitive to the finite
wavefunction of quantum objects oscillating in curved spacetime. Towards this
regime, we measure a linear frequency gradient consistent with the
gravitational redshift within a single millimeter scale sample of ultracold
strontium. Our result is enabled by improving the fractional frequency
measurement uncertainty by more than a factor of 10, now reaching 7.6$\times
10^{-21}$. This heralds a new regime of clock operation necessitating
intra-sample corrections for gravitational perturbations.
- Abstract(参考訳): アインシュタインの一般相対性理論は、異なる重力ポテンシャルの時計は異なる速度で動き、重力の赤方偏移として知られる効果であると述べている。
時間と空間の基本的なプローブとして、原子時計はこの予測を30cmから数千kmの距離スケールでテストしてきた。
最終的に時計は、曲がった時空に振動する量子物体の有限波動関数に敏感になると、一般相対性理論と量子力学の結合を研究する。
この方法では、極低温ストロンチウムの1ミリスケールサンプル内で重力赤方偏移と一致する線形周波数勾配を測定する。
その結果、分数周波数測定の不確実性が10倍に向上し、7.6$\times 10^{-21}$となる。
これは、重力摂動のサンプル内補正を必要とする新しいクロック操作の仕組みである。
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