論文の概要: A lab-based test of the gravitational redshift with a miniature clock network

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.07145v2
• Date: Wed, 26 Jul 2023 22:24:32 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-28 20:49:51.778098
• Title: A lab-based test of the gravitational redshift with a miniature clock network
• Title（参考訳）: ミニチュアクロックネットワークを用いた重力赤方偏移のラボベース実験
• Authors: Xin Zheng, Jonathan Dolde, Matthew C. Cambria, Hong Ming Lim, Shimon Kolkowitz
• Abstract要約: アインシュタインの一般相対性理論(英語版)は、重力ポテンシャルの高い時計は、低電位の他の同じ時計よりも速く、重力赤方偏移と呼ばれる効果を予測している。 ここでは、高さ1cmの5つの原子アンサンブルの等間隔配列内の差分クロック比較を用いて、実験室による重力赤方偏移のブラインドテストを行う。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.988065282883823
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Einstein's theory of general relativity predicts that a clock at a higher gravitational potential will tick faster than an otherwise identical clock at a lower potential, an effect known as the gravitational redshift. Here we perform a laboratory-based, blinded test of the gravitational redshift using differential clock comparisons within an evenly spaced array of 5 atomic ensembles spanning a height difference of 1 cm. We measure a fractional frequency gradient of $[-12.4\pm0.7_{\rm{(stat)}}\pm2.5_{\rm{(sys)}}]\times10^{-19}/$cm, consistent with the expected redshift gradient of $-10.9\times10^{-19}/$cm. Our results can also be viewed as relativistic gravitational potential difference measurements with sensitivity to mm scale changes in height on the surface of the Earth. These results highlight the potential of local-oscillator-independent differential clock comparisons for emerging applications of optical atomic clocks including geodesy, searches for new physics, gravitational wave detection, and explorations of the interplay between quantum mechanics and gravity.
• Abstract（参考訳）: アインシュタインの一般相対性理論では、高重力ポテンシャルの時計は低電位での同一の時計よりも速く動き、重力の赤方偏移として知られる効果が予測される。 ここでは、高さ1cmの5つの原子アンサンブルの等間隔配列内の差分クロック比較を用いて、実験室による重力赤方偏移のブラインドテストを行う。 12.4\pm0.7_{\rm{(stat)}}\pm2.5_{\rm{(sys)}}]\times10^{-19}/$cmは、予想される10.9\times10^{-19}/$cmと一致する。 我々の結果は、地球表面におけるmmスケールの変化に敏感な相対論的重力ポテンシャル差測定として見ることもできる。 これらの結果は、測地学、新しい物理学の探索、重力波の検出、量子力学と重力の相互作用の探索を含む光原子時計の新たな応用のための局所オシレータ非依存差分クロック比較の可能性を強調している。

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