光学管で詰まる原子は実験原子時計のパフォーマンスを後押しします

Published on February 5, 2011 at 5:01 AM

量の世界の典型的なパラドックスでは JILA の科学者は原子時計の原子の間でより近い原子を一緒に詰めることによって衝突を除去しました。

明白な科学の 2 月 3 日問題で記述されている意外な発見はたくさんから成っている実験原子時計またはレーザ光線の横断によって引っ掛かる数万個の中立原子のパフォーマンスを後押しできます。

横断のレーザ光線は 「すぐそばの原子を詰めるために光学管」を作成しま JILA のストロンチウムの原子時計の相互作用そしてパフォーマンスを高めます。

JILA は国立標準技術研究所 (NIST) およびコロラド州ボールダーの大学によって共同で作動します。

JILA の科学者は約 4,000 個のストロンチウム原子から成っていた彼らの実験クロックを使用して新しいアプローチを示しました。 前の仕事でようにパンケーキ型の光学トラップのスタックへの原子をロードするかわりに、科学者はたくさんの水平の光学管に原子を詰めました。 結果は、すべての確率に対して、互いに当ることを止めたほど原子が強く相互に作用していたのでクロックパフォーマンスの多くにより 10 倍に改善でした。 原子、普通別に時を過ごすためにおよび緩められる、アンサンブルが効果的にフリーズされるすぐそばに強制からそう混乱させる得なさい。

「動かす全体のダンス・フロアを持っているのに使用される原子今それらは細道で制限され、従って相互作用エネルギーは方法上がります」、 NIST/JILA 仲間リーダーを 6 月 Ye の実験チームの言います。

相互作用エネルギー程度はどのように丁度高く原子の動作が存在によって修正される衝突を他防ぎますか。 結果は量の世界の完全な意味を成しています。 ストロンチウム原子はフェルミオンとして知られている粒子のクラスです。 それらが同一のエネルギー状態にあれば、あると同時に、衝突できません同じところを占めることができません。 通常クロックを作動させるのに使用されるレーザ光線が原子と不均等に相互に作用していて、衝突するには原子を十分に異なった残します。 しかし光学管で詰まる原子の相互作用エネルギーはレーザーによって引き起こされるかもしれない原子が衝突するには十分を区別することを防ぐあらゆるエネルギーシフトより高く今あります。

考えは JILA の理論家アナマリア Rey によって提案され、実験室で Ye のグループ示されました。

新しい知識を与えられて、 Ye は中立原子に基づいて彼のクロックおよび他単一イオン (電気で満たされた原子) に基づいて世界一流の実験クロックとの正確さの点では競争になることを信じます。 JILA のストロンチウムのクロックは現在複数と共に未来の国際的な時間の基準のための中立原子そして、基づくベストの実行実験クロック NIST イオンおよび中立原子のクロックの可能な候補者にです。 装置は (「カチカチとして」役立つ) 原子のエネルギー準位間の振動測定によって極めて正確な時間を提供します。

衝突を防ぐことに加えて、また見つけることはことをクロック、よりよいののより多くの原子意味します。 「原子番号が増加する、測定の両方精密およびそれに応じて正確さの増加ようにと」、 Ye は言います。

光学管の原子を引っ掛けるためには、科学者は最初に青および赤いレーザーライトおよび磁場を使用するトラップの約 2 microKelvin にストロンチウム原子を冷却するのに使用します。 光波の縦の格子は原子の雲に及び、引っ掛ける赤外線レーザ光線を使用して作成されます。 それから縦レーザーによって交差の光学管のトラップを作成する水平の赤外線レーザ光線はつきます。

ソース: http://www.nist.gov/

Last Update: 11. January 2012 09:23

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit