論文の概要: Continuous multi-step pumping of the optical clock transition in alkaline-earth atoms with minimal perturbation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.05259v1
• Date: Mon, 11 Oct 2021 13:27:11 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-11 19:18:31.080753
• Title: Continuous multi-step pumping of the optical clock transition in alkaline-earth atoms with minimal perturbation
• Title（参考訳）: 極小摂動を伴うアルカリ-地球原子の光時計遷移の連続的多段階励起
• Authors: Christoph Hotter, David Plankensteiner, Georgy Kazakov, and Helmut Ritsch
• Abstract要約: 無視可能な摂動を伴う光時計遷移の反転を連続的に生成するための適切なスキームは、アクティブな光原子時計を構築するのに必要な重要な欠落要素である。 本稿では,最小の摂動で十分なインバージョンを達成できるパラメータ規則探索における,現実的なマルチレベル実装に関する広範な理論的研究について述べる。 対応するクロック性能の実用的な推定のために,2レベルレーザモデルシステムにおいて,マルチレベルポンプ方式を有効エネルギーシフトと拡張パラメータに簡単にマッピングする手法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: A suitable scheme to continuously create inversion on an optical clock transition with negligible perturbation is a key missing ingredient required to build an active optical atomic clock. Re- pumping of the atoms on the narrow transition typically needs several pump lasers in a multi step process involving several auxiliary levels. In general this creates large effective level shifts and a line broadening, strongly limiting clock accuracy. Here we present an extensive theoretical study for a realistic multi-level implementation in search of parameter regimes where a sufficient inversion can be achieved with minimal perturbations. Fortunately we are able to identify a useful operating regime, where the frequency shifts remain small and controllable, only weakly perturbing the clock transition for useful pumping rates. For practical estimates of the corresponding clock performance we introduce a straightforward mapping of the multilevel pump scheme to an effective energy shift and broadening parameters for the reduced two-level laser model system. This allows to evaluate the resulting laser power and spectrum using well-known methods.
• Abstract（参考訳）: 不可分な摂動を伴う光時計遷移の反転を連続的に生成するための適切なスキームは、アクティブな光原子時計を構築するのに必要なキー欠落成分である。 狭い遷移における原子の再励起は通常、いくつかの補助レベルを含む多段階のプロセスで複数のポンプレーザーを必要とする。 一般に、これは大きな有効レベルシフトと線幅をもたらし、クロック精度を強く制限する。 本稿では,最小摂動で十分な逆変換を実現できるパラメータレジームの探索において,現実的なマルチレベル実装を実現するための広範な理論的研究を行う。 幸いなことに、周波数シフトが小さくて制御可能で、クロックトランジションを弱く摂動させるだけで、有効なパンピングレートが得られます。 対応するクロック性能の実用的な推定のために,2レベルレーザモデルシステムにおいて,マルチレベルポンプ方式を有効エネルギーシフトと拡張パラメータに簡単にマッピングする手法を提案する。 これにより、レーザーパワーとスペクトルをよく知られた方法で評価することができる。

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