論文の概要: Measurement of the reduced dipole matrix element in Ba$^+$
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.20920v1
- Date: Thu, 23 Jul 2026 04:56:43 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-24 18:26:25.290422
- Title: Measurement of the reduced dipole matrix element in Ba$^+$
- Title（参考訳）: Ba$^+$における還元双極子行列要素の測定
- Authors: N. Jayjong, M. D. K. Lee, K. J. Arnold, M. D. Barrett,
- Abstract要約: 還元電気双極子行列要素 $langle P_1/2|r|S_1/2rangle$ in $138mathrmBa+$。
- 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 present a high-precision measurement of the reduced electric-dipole matrix element $\langle P_{1/2}\|r\|S_{1/2}\rangle$ in $^{138}\mathrm{Ba}^+$. By comparing off-resonant scattering rates with dispersive Stark-shift measurements, we determine the matrix element to be $3.322\,7(12)$, corresponding to a $P_{1/2}$ excited-state radiative lifetime of $7.866\,3(56)$~ns. Combining our experimental results with a prior model for the differential scalar polarizability $Δα_0(ω)$, we extract the static value $Δα_0(0) = -73.09(12)$a.u. This determination directly improves the evaluation of the blackbody radiation (BBR) shift, minimizing a prominent systematic limitation in room-temperature $\mathrm{Ba}^+$ optical clock error budgets. These results provide a stringent benchmark for atomic-structure calculations and advance high-precision applications in quantum metrology and tests of fundamental physics.
- Abstract（参考訳）: 還元電気双極子行列要素$\langle P_{1/2}\|r\|S_{1/2}\rangle$ in $^{138}\mathrm{Ba}^+$。
オフ共鳴散乱速度と分散スタークシフト測定を比較することで、行列要素は$P_{1/2}$励起状態放射寿命7.866\,3(56)$~nsに対応する3.322\,7(12)$と決定される。
実験結果と差分スカラー偏光率$Δα_0(ω)$の事前モデルを組み合わせることで、静的値$Δα_0(0) = -73.09(12)$a.uを抽出し、室温の$\mathrm{Ba}^+$光時計誤差予算における顕著な系統的制限を最小化して、ブラックボディ放射(BBR)シフトの評価を直接改善する。
これらの結果は原子構造計算のための厳密なベンチマークを提供し、量子力学および基礎物理学のテストにおける高精度の応用を前進させる。
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