論文の概要: Optical Ion Clock with Engineered Immunity to Motion-Induced Frequency Shifts
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.26775v1
- Date: Tue, 22 Sep 2026 17:54:38 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-24 01:05:39.77748
- Title: Optical Ion Clock with Engineered Immunity to Motion-Induced Frequency Shifts
- Title（参考訳）: 運動誘起周波数シフトに対する工学的免疫を有する光イオン時計
- Abstract要約: 本稿では,周波数シフトの1次自動抑圧を実現するための分光検査プロトコルを提案する。
提案手法を467nmの電気オクタポール(E3)遷移を示す新しいイッテルビウムイオン光時計で実験的に実証した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: Spectroscopic frequency shifts due to residual motion of the probed atoms significantly contribute to the uncertainty budgets of state-of-the-art optical ion clocks. For clock transitions with second-order Doppler and quadratic Stark shifts of opposite signs, it is possible to configure electrodynamic ion confinement such that these two shift effects become anticorrelated causing zero net shift. Here, we introduce a spectroscopic interrogation protocol which leads, for systems with unknown and varying motional energy gain rates, to first-order auto-suppression of corresponding frequency shifts without requiring the opposite-sign configuration. We experimentally demonstrate the proposed method on a new ytterbium ion optical clock probing the 467 nm electric octupole (E3) transition, where the combined fractional uncertainty contribution from motion-induced frequency shifts is reduced from $1.3\times10^{-18}$ to $0.3\times10^{-18}$. An interleaved optical frequency ratio measurement against ytterbium's electric quadrupole transition (E2) at 435 nm delivers an E3/E2 frequency ratio of $0.932 \,829 \,404 \,530 \,965 \, 340 (39)$. Combined with previously published ratio data this leads to a limit for a potential fractional temporal variation of the fine-structure constant of $2.4 (2.7) \times 10^{-19}/$yr, in agreement with existing bounds.
- Abstract（参考訳）: プローブされた原子の残留運動による分光周波数シフトは、最先端の光イオン時計の不確実性に大きく寄与する。
2階ドップラーと反対符号の二次スタークシフトによるクロック遷移では、これらの2つのシフト効果が反相関となり、ゼロネットシフトを引き起こすように電気力学的イオン閉じ込めを設定することができる。
ここでは、未知かつ多様な運動エネルギーゲイン率を持つシステムに対して、反対の符号構成を必要とせずに、対応する周波数シフトの1次自動抑圧を実現する分光検査プロトコルを提案する。
提案手法は467nmの電気オクタポール(E3)遷移を示す新しいイッテルビウムイオン光時計において実験的に実証され、運動誘起周波数シフトによる分数的不確実性が1.3\times10^{-18}$から0.3\times10^{-18}$に還元される。
435nmのイッテルビウムの電気四極子遷移(E2)に対するインターリーブ光周波数比の測定により、E3/E2周波数比が0.932 \,829 \,404 \,530 \,965 \,340 (39)$となる。
以前に公表された比率データと組み合わせると、これは既存の境界値と一致して、微細構造定数の2.4 (2.7) \times 10^{-19}/$yrの潜在的分数的時間変動の限界となる。
関連論文リスト
- Conditional non-Hermitian acceleration of multiphoton atomic transitions [42.13843953705695]
連続モニタリングは、散逸チャネルをリソースに変換し、それ以外は遅い多光子遷移を加速することができる。
半古典的および量子的ラビモデルにおける奇多光子共鳴の効果的な2状態記述を導出する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-08-10T12:59:20Z) - Entangling ions with engineered light gradients [54.616816054906025]
集合運動モードのスペクトル群は、閉じ込められたイオン量子プロセッサにおける絡み合う相互作用の忠実さを制限する。
横方向の時間依存構造光力によって駆動される幾何学的-位相エンタングリング相互作用を導入する。
我々は, 単一電位井戸内に最大12個のイオンを含むイオン結晶において, 5times10-3$以下の誤差率を持つ高忠実な2量子ゲートを実験的に実現した。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-03-08T09:18:24Z) - High-Stability Single-Ion Clock with $5.5\times10^{-19}$ Systematic Uncertainty [33.06992219558038]
5.5 times10-19$と3.5 times10-16/sqrttau/mathrms$の周波数安定性を有する単一イオン光原子時計を報告する。
27ドルAl$+イオンの量子論理分光に基づく。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-04-17T16:32:15Z) - The quantromon: A qubit-resonator system with orthogonal qubit and readout modes [2.516358999617711]
量子ロモンと呼ばれる2モード回路を導入し、量子ビットと共振器を2つのモードで実装する。
ハイブリッド2D-3D cQEDアーキテクチャで実装された実験では、量子ロモンの特異な特徴が示されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-01-29T06:41:29Z) - Multi-ion frequency reference using dynamical decoupling [0.0]
40mathrmCa+$を基準としたマルチイオン周波数参照における先行周波数シフトを抑制する連続的動的疎結合方式を提案する。
この技術は、非コヒーレンスな部分空間の調整された設計により、捕捉されたイオンによる量子コンピューティングとシミュレーションの応用を見つけることができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-11-22T23:46:17Z) - Effect of a hybrid transition moment on Stark-modulated photon echoes in
Er$^{3+}$:Y$_2$SiO$_5$ [0.0]
本稿では,Er$3+$:Y$$$_5$のハイブリッドモーメントがスターク変調光子エコー測定に与える影響について検討する。
量子メモリの量子情報応用におけるハイブリッドモーメントの影響について論じる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-21T04:07:06Z) - Continuous-Wave Frequency Upconversion with a Molecular Optomechanical
Nanocavity [46.43254474406406]
分子空洞光力学を用いて、サブマイクロワット連続波信号の$sim$32THzでのアップコンバージョンを、周囲条件下で可視領域に示す。
この装置は、少数の分子を収容するプラズモンナノキャビティで構成されている。入射場は、集合分子振動を共鳴的に駆動し、可視ポンプレーザーに光力学的変調を印加する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-07T06:23:14Z) - Algorithmic Ground-state Cooling of Weakly-Coupled Oscillators using
Quantum Logic [52.77024349608834]
本稿では,低冷却モードから効率的な冷却モードへフォノンを転送するための新しいアルゴリズム冷却プロトコルを提案する。
我々は、Be$+$-Ar$13+$混合クーロン結晶の2つの運動モードを同時にゼロ点エネルギーに近づけることで、実験的にこれを実証した。
この2つのモードで, 残留温度はTlesssim200mathrmmu K$のみである。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-24T17:46:15Z) - Auto-heterodyne characterization of narrow-band photon pairs [68.8204255655161]
ビームスプリッタで非退化光子対が干渉したときの時間相関ビート音を検出することで光子対関節スペクトルを測定する手法について述べる。
この技術は光子の対を特徴づけるのに適しており、それぞれが単一の原子種と相互作用できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-08T18:21:30Z) - Photon-mediated entanglement scheme between a ZnO semiconductor defect
and a trapped Yb ion [58.720142291102135]
固定されたイオンと固体ドノビットとの間に絡み合った状態を生成する光学的手法を提案する。
本研究では, 適切なパラメータを持つ弱いスキームを用いて, 21kHz の絡み合い率と 94 % の絡み合い係数が得られることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-25T22:58:54Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。