Towards optical atomic clock and metrology with cold strontium atoms

• Autorzy: Bober M. , Zachorowski J. , Gawlik W. , Smoluchowski M.

Warianty tytułu

PL

W stronę optycznego zegara atomowego i metrologii z zimnymi atomami strontu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper describes setting up an experiment for cooling and trapping of strontium atoms for applications in quantum measurements and metrology. The energy level structure of strontium atoms is discussed from this perspective. The details of the vacuum chamber and laser system dedicated for strontium optical clock are presented. Present status of the project together with its possible future applications are outlined.

PL

W artykule opisany został układ przygotowywany do chłodzenia i pułapkowania atomów strontu, które będą wykorzystywane w pomiarach kwantowych i metrologii. Z tej perspektywy omówiony został układ poziomów energetycznych strontu. Opisany został układ próżniowy i laserowy zoptymalizowany do budowy strontowego, optycznego zegara atomowego. Przedstawiony został obecny status. Zarysowanie zostały możliwe

Słowa kluczowe

EN

optical atomic clock; strontium; cold atoms

PL

optyczny zegar atomowy; stront; zimne atomy

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 52, nr 6
• Strony: 14--16
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Bober M.

autor

Zachorowski J.

autor

Gawlik W.

autor

Smoluchowski M.

• Institute of Physics, Jagiellonian University, Kraków

Bibliografia

• [1] Diddams S. A., J. C. Bergquist, S. R. Jefferts, C. W. Gates: Standards of Time and Frequency at the Outset of the 21st Century. Science, 306, 1318 (2004).
• [2] Ludlow A. D., T. Zelevinsky, G. K. Campbell, S. Blatt, M. M. Boyd, M. H. G. de Miranda, M. J. Martin, J. W. Thomsen, S. M. Foreman, J. Ye, T. M. Fortier, J. E. Stalnaker, S. A. Diddams, Y. Le Coq, Z. W. Barber, N. Poli, N. D. Lemke, K. M. Beck, C.W. Oates: Sr Lattice Clock at 1 x 10-16 Fractional Uncertainty by Remote Optical Evaluation with a Ca Clock. Science, 319, 1805 (2008).
• [3] Rosenband T., D. B. Hume, P. O. Schmidt, C. W. Chou, A. Brusch, L. Lorini, W. H. Oskay, R. E. Drullinger, T. M. Fortier, J. E. Stalnaker, S. A. Diddams, W. C. Swann, N. R. Newbury, W. M. Itano, D. J. Wineland, J. C. Bergquist: Frequency Ratio of Al+ and Hg+ Single-Ion Optical Clocks; Metrology at the 17th Decimal Place. Science, 319, 1808 (2008).
• [4] Katori H., M. Takamoto, V. G. Pal'chikov, V. D. Ovsiannikov: Ultrastable Optical Clock with Neutral Atoms in an Engineered Light Shift Trap. Phys. Rev. Lett. 91, 173005 (2003).
• [5] Ludlow A. D., M. M. Boyd, T. Zelevinsky, S. M. Foreman, S. Blatt, M. Notcutt, T. Ido, J. Ye: Systematic Study of the 87Sr Clock Transition in an Optical Lattice. Phys. Rev. Lett. 96, 033003 (2006).
• [6] Brusch A., R. Le Targat, X. Baillard, M. Fouche, P. Lemonde: Hyperpolarizability Effects in a Sr Optical Lattice Clock. Phys. Rev. Lett. 96, 103003(2006).
• [7] Taichenachev A. V., V. I. Yudin, C. W. Gates, C. W. Hoyt, Z. W. Barber, L. Hollberg: Phys. Rev. Lett. 96, 083001 (2006).
• [8] Lisdat Ch., J. S. R. Vellore Winfred, T. Middelmann, F. Riehle, U. Sterr: Collisional Losses, Decoherence, and Frequency Shifts in Optical Lattice Clocks with Bosons. Phys. Rev. Lett. 103, 090801 (2009).
• [9] Swallows M. D., M. Bishof, Y. Lin, S. Blatt, M. J. Martin, A. Rey, J. Ye: Suppression of Collisional Shifts in a Strongly Interacting Lattice Clock. Science 331, 1043 (2011).
• [10] Martinez Y. N. de Escobar, P. G. Mickelson, M. Yan, B. J. DeSalvo, S. B. Nagel, T. C. Killian: Bose-Einstein condensation of 84Sr. Phys. Rev. Lett. 103, 200402 (2009).
• [11] Stellmer S., M. K. Tey, B. Huang, R. Grimm, F. Schreck: Bose-Einstein condensation of strontium. Phys. Rev. Lett. 103, 200401 (2009).
• [12] Bober M., J. Zachorowski, W. Gawlik: Designing Zeeman slower for strontium atoms - towards optical atomic clock. Optica Applicata 40, 547-555 (2010).
• [13] Poli N., G. Ferrari, M. Prevedelli, F. Sorrentino, R. E. Drullinger, G. M. Tino: Laser sources for precision spectroscopy on atomic strontium. Spectrochimica Acta Part A 63, 981-986 (2006).
• [14] Mickelson P. G., Y. N. Martinez de Escobar, P. Anzel, B. J. DeSalvo, S. B. Nagel, J. Traversp, M. Yan, T. C. Killian: Repumping and spectroscopy of laser-cooled Sr atoms using the (5s5p)3P2-(5s4d)3D2 transition. J. Phys. B. 42, 235001 (2009).
• [15] Chaneliere T., L. He, R. Kaiser, D. Wilkowski: Three dimensional cooling and trapping a narrow line. European Physical Journal D 46, 507-515 (2007).
• [16] Daley A. J., M .M. Boyd, J. Ye, P. Zoller: Quantum computing with alkaline-earth-metal atoms. Phys. Rev. Lett. 101, 170504 (2008).
• [17] Hermele M., V. Gurarie, A. M. Rey: Mott insulators of ultracold fermionic alkaline earth atoms: underconstrained magnetism and chiral spin liquid. Phys. Rev. Lett. 103, 135301 (2009).