Fugu-MT 論文翻訳(概要): $^{174}\mathrm{Yb}^+$-$^{113}\mathrm{Cd}^+$ sympathetic-cooling bi-species Coulomb crystal applied to microwave frequency standard

論文の概要: $^{174}\mathrm{Yb}^+$-$^{113}\mathrm{Cd}^+$ sympathetic-cooling bi-species Coulomb crystal applied to microwave frequency standard

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.01656v1
Date: Tue, 4 Jul 2023 11:29:45 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2023-07-06 17:19:15.068723
Title: $^{174}\mathrm{Yb}^+$-$^{113}\mathrm{Cd}^+$ sympathetic-cooling bi-species Coulomb crystal applied to microwave frequency standard
Title（参考訳）: マイクロ波周波数標準に適用する2種共役冷却coulomb結晶の$^{174}\mathrm{yb}^+$-$^{113}\mathrm{cd}^+$symphony-cooling bi-species coulomb結晶
Authors: Y Zheng, H. R. Qin, S. N. Miao, N. C. Xin, Y. T. Chen, J. Z. Han, J. W. Zhang, and L. J. Wang
Abstract要約: 両種のクーロン結晶は、冷却剤として174mathrmYb+$-113mathrmCd+$イオンを含む。結果は、冷却剤イオンとして174mathrmYb+$を使用し、113mathrmCd+$の方がはるかに優れていることを示している。
参考スコア（独自算出の注目度）: 0.11242503819703256
License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
Abstract: We reported the realization of a $^{174}\mathrm{Yb}^+$-$^{113}\mathrm{Cd}^+$ bi-species Coulomb crystal comprising $^{174}\mathrm{Yb}^+$ ions as coolant and verified its potential for application as a $^{113}\mathrm{Cd}^+$ microwave frequency standard employing sympathetic cooling.The two species of massive ions stably trapped in a Paul trap make up this large two-component crystal. The $^{113}\mathrm{Cd}^+$ ions are trapped in the center, which reduces considerably RF heating and excess micromotion to which the $^{113}\mathrm{Cd}^+$ ions are subjected. Under this scheme, the uncertainty due to the second-order Doppler effect is reduced to $5\times10^{-16}$, which represents an order of magnitude improvement over sympathetic cooled $^{40}\mathrm{Ca}^+$-$^{113}\mathrm{Cd}^+$ crystal. The uncertainty from the second-order Zeeman effect, which contributes the largest uncertainty to the microwave-ion frequency standard, is reduced to $4\times10^{-16}$. The relevant AC Stark shift uncertainty is estimated to be $4\times10^{-19}$. These results indicate using $^{174}\mathrm{Yb}^+$ as coolant ions for $^{113}\mathrm{Cd}^+$ is far superior and confirm the feasibility of a sympathetic-cooled cadmium-ion microwave clock system employing a $^{174}\mathrm{Yb}^+$-$^{113}\mathrm{Cd}^+$ two-component crystal.
Abstract（参考訳）: 我々は、冷却剤として$^{174}\mathrm{yb}^+$-$^{113}\mathrm{cd}^+$ bi-species coulomb結晶の実現を報告し、$^{113}\mathrm{cd}^+$マイクロ波周波数標準としての応用の可能性を確認した。中心に$^{113}\mathrm{Cd}^+$イオンが閉じ込められ、$^{113}\mathrm{Cd}^+$イオンを被写体とする相当なRF加熱と過剰なマイクロモーションが減少する。このスキームの下では、2階ドップラー効果による不確実性は5\times10^{-16}$に還元され、同調冷却された$^{40}\mathrm{Ca}^+$-$^{113}\mathrm{Cd}^+$結晶よりも大幅に改善される。マイクロ波イオン周波数標準に最も大きな不確実性をもたらす第2次ゼーマン効果の不確実性は、4\times10^{-16}$となる。 ACスタークシフトの不確実性は4\times10^{-19}$と推定される。これらの結果は、$^{174}\mathrm{Yb}^+$を、$^{113}\mathrm{Cd}^+$に対して冷却剤イオンとして使用する方がはるかに優れており、$^{174}\mathrm{Yb}^+$-$^{113}\mathrm{Cd}^+$2成分結晶を用いた同調冷却カドミウムイオンマイクロ波時計システムの実現可能性を確認している。

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