論文の概要: Evaluation of a $^{88}$Sr$^+$ optical clock with a direct measurement of
the blackbody radiation shift and determination of the clock frequency
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.08687v1
- Date: Fri, 16 Dec 2022 19:30:03 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-09 08:29:08.825705
- Title: Evaluation of a $^{88}$Sr$^+$ optical clock with a direct measurement of
the blackbody radiation shift and determination of the clock frequency
- Title（参考訳）: ブラックボディ放射シフトの直接測定とクロック周波数の決定による$^{88}$Sr$^+$光時計の評価
- Authors: M. Steinel, H. Shao, M. Filzinger, B. Lipphardt, M. Brinkmann, A.
Didier, T. E. Mehlst\"aubler, T. Lindvall, E. Peik, and N. Huntemann
- Abstract要約: 我々は、独立した171ドルYb$+$イオンクロックに対してクロック出力周波数を測定する。
8ドルSr$+$クロック遷移の絶対周波数は444779044095485.271(59),textHz$である。
- 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: We report on an evaluation of an optical clock that uses the
$\phantom{}^2S_{1/2} \rightarrow \phantom{}^2D_{5/2}$ transition of a single
$^{88}$Sr$^+$ ion as the reference. In contrast to previous work, we estimate
the effective temperature of the blackbody radiation that shifts the reference
transition directly during operation from the corresponding frequency shift and
the well-characterized sensitivity to thermal radiation. We measure the clock
output frequency against an independent $^{171}$Yb$^+$ ion clock, based on the
$\phantom{}^2S_{1/2} (F=0) \rightarrow \phantom{}^2F_{7/2} (F=3)$ electric
octupole (E3) transition, and determine the frequency ratio with a total
fractional uncertainty of $2.3\times 10^{-17}$. Relying on a previous
measurement of the $^{171}$Yb$^+$ (E3) clock frequency, we find the absolute
frequency of the $^{88}$Sr$^+$ clock transition to be
$444779044095485.271(59)\,\text{Hz}$. Our result reduces the uncertainty by a
factor of $3$ compared to the previously most accurate measurement and may help
to resolve so far inconsistent determinations of this value. We also show that
for three simultaneously interrogated $^{88}$Sr$^+$ ions, the increased number
causes the expected improvement of the short-term frequency instability of the
optical clock without degrading its systematic uncertainty.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,1個の$^{88}$sr$^+$イオンの遷移に$\phantom{}^2s_{1/2} \rightarrow \phantom{}^2d_{5/2}$を用いた光時計の評価について報告する。
従来の研究とは対照的に,動作中の基準遷移を直接シフトする黒体放射の有効温度を,対応する周波数シフトと熱放射に対する良好な感度から推定する。
我々は、独立の$^{171}$Yb$^+$ ion clockに対して、$\phantom{}^2S_{1/2} (F=0) \rightarrow \phantom{}^2F_{7/2} (F=3)$ electric octupole (E3) transitionに基づいてクロック出力周波数を測定し、総分数不確かさを2.3\times 10^{-17}$で決定する。
以前の$^{171}$Yb$^+$ (E3)クロック周波数の測定結果から、$^{88}$Sr$^+$クロック遷移の絶対周波数は444779044095485.271(59)\,\text{Hz}$である。
以上の結果から,従来で最も正確な測定値と比較して3ドル程度の不確実性を低減し,この値の不整合性判定の解決に寄与する可能性が示唆された。
また、3つの質問が同時に交わされた$^{88}$sr$^+$ イオンに対して、その数の増加は、その系統的不確かさを損なうことなく、光時計の短期的周波数不安定性が期待できる改善をもたらすことを示した。
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