Blackbody radiation shift for the $^1$S$_0$--$^3$P$_0$ optical clock transition in zinc and cadmium atoms
利用精确的相对论原子结构多体技术计算了二价原子Cd和Zn的$^3\!P_0-^1\!S_0$钟跃迁的黑体辐射位移。静态极化率的时钟水平和相关的电偶极子矩阵元素的计算。我们还提出了一个比较概述的光学时钟的基础上的中性二价原子被困在光晶格的BBR位移。
2019-06-19 physics.atom-ph
Measurement of the Blackbody Radiation Shift of the 133Cs Hyperfine Transition in an Atomic Fountain
我们用铯原子喷泉频标测量了黑体辐射产生的电场对铯原子基态超精细跃迁频率（9.2 GHz）的斯塔克位移。在300 K时测得的相对位移为-1.43（11）e-14，与我们的理论估计值-1.49（07）e-14一致。这个值不同于目前接受的-1.69（04）e-14。这种差异对频率标准的准确性、时钟比较以及各种高精度物理测试（如基本常数的时间稳定性）都有重要影响。
2003-10-13 physics.atom-ph
Frequency shift of cesium clock transition due to blackbody radiation
我们用从头算方法计算了静电电场对铯原子钟超精细跃迁的影响。计算被用来找到由于黑体辐射的频率偏移。我们的结果（$δν/E^2=-2.26(2)\times 10^{-10}$ Hz/（V/m）$^2$）与早期的测量和从头计算在其他组中进行了良好的协议。我们目前的论点反对最近的说法，效果的实际价值可能会更小。从头计算和半经验计算之间的差异（$\sim$ 10%）是由于连续谱对中间态总和的贡献。
2006-06-28 physics.atom-ph
Evaluation of the blackbody radiation shift of an Yb optical lattice clock at KRISS
随着光学时钟的不断改进，频率不确定度已达到10 $^{-17}$级以下，黑体辐射（BBR）引起的频移已成为阻碍进一步改进的主要系统效应之一。为了测量KRISS的Yb光晶格钟的BBR漂移，我们安装了一个真空BBR屏蔽罩，并使用一个黑色涂层球热探针进行了辐射测温。在我们定量测量了热探针的传导损耗和所有外部辐射源的影响之后，我们确定了原子阱位置处的温度，其不确定度为13 mK，这对应于时钟频率（$4.2\times10^{-19}$的分数频率）中的0.22 mHz的不确定度。包括原子响应的BBR位移的总不确定度为$9.5\times10^{-19}$。
2022-07-15 physics.atom-ph
Blackbody radiation shift of B$^+$ clock transition
计算B $^+$时钟跃迁的黑体辐射位移。用组态相互作用方法计算了$^+$ $^1$ S $^e$、$2s2p$ $^1$ P $^o$和$2s2p$ $^3$ P $^o$态的极化率.推荐的偶极极化率分别为9.64（3）$a_0^3$、7.78（3）$a_0^3$和16.55（5）$a_0^3$。在300 K下，$2s^2$ $^1$ S $^e$ $\to$ $2s2p$ $^3$ P $^o_0$跃迁的导出频移为0.0160（5）Hz。偶极极化率与较早的相对论计算（Safronova { \em et al.}物理修订版信函{ \bf 107} 143006（2011））至优于0.2%。四极和八极极化率和非绝热多极极化率也报告。
2012-10-25 physics.atom-ph
Frequency shift of hyperfine transitions due to blackbody radiation
计算了静态电场对Yb ~+、Rb、Cs、Ba ~+和Hg ~+超精细分裂时钟跃迁频率的影响。计算用于找到由于黑体辐射的频率偏移，这是需要精确的频率测量和改进的精细结构常数，α的变化的限制。我们对Cs的计算结果（Δ nu E^2=-2.26乘以10^{-10}Hz/（V/m）^2）与早期的测量结果和从头计算结果吻合得很好。我们目前的论点反对最近的说法，实际价值可能会更小。差异（约10%）是由于连续谱在中间态总和中的贡献。
2006-07-06 physics.atom-ph
Compact Blackbody Radiation Atomic Sensor: Measuring Temperature using Optically Excited Atoms in Vapor Cells
本文提出一种基于蒸汽池中光激发铷原子的紧凑型黑体辐射温度计，实现快速高精度测温，并展示自校准方案向基准温度计迈进。
2024-11-20 physics.atom-ph
Blackbody radiation shift of the 27Al+ 1S0 - 3P0 transition
由于1126 nm处的近红外线，27 Al +1 S 0-> 3 P0时钟跃迁的微分极化率被测量为4πε_0 x（1.6 +/- 0.5）x 10^{-31} m^3。将该测量结果与实验振荡器强度相结合，推断出时钟跃迁的微分静态极化率为4πε_0 x（1.5 +/- 0.5）x 10^{-31} m^3。所得的室温黑体分数频移为-8（3）x 10^{-18}，是光频标所考虑的所有原子跃迁中已知的最低频移。本文提出了一种从差分光移测量中估计光学跃迁的差分静态极化率的方法。
2006-12-22 physics.atom-ph
Blackbody radiation Zeeman shift in Rydberg atoms
本文研究室温黑体辐射引起的里德伯原子塞曼位移，揭示其因抗磁贡献随主量子数急剧增长，并指出在里德伯态跃迁的差分位移中黑体辐射塞曼位移可超过斯塔克位移，对精确测定里德伯常数实验具有重要影响。
2025-07-01 physics.atom-ph
Blackbody Radiation Noise Broadening of Quantum Systems
量子系统的精确测量通常寻求探测或必须考虑与黑体辐射的相互作用。在过去的几十年里，人们对AC Stark位移和受激态转移给予了极大的关注。对于处于热力学平衡的黑体，这两种效应取决于普朗克谱各模光子数的期望值。在这里，我们探讨如何平衡黑体的光子数方差一般会导致量子系统的能级的参数展宽，这是成反比的黑体体积的平方根。我们考虑了两种情况下的效果，这是潜在的高度敏感的这种加宽：里德伯原子和原子钟。我们发现，即使在黑体体积小到1\，cm $^3$，这种效果是不可能有意义的过渡线宽的贡献。
2021-01-08 physics.atom-ph quant-ph
Measurements of blackbody radiation-induced transition rates between high-lying S, P and D Rydberg levels
本文报道了利用混合场电离和状态选择性退泵技术测量磁光阱中铷原子高（n>60）S、P和D里德堡能级间黑体辐射诱导跃迁率的实验结果。我们的研究结果表明，在主量子数的明确定义范围内，测量的跃迁速率与理论有显著的偏差。我们假设，这些偏差的最可能的原因是一个修改后的黑体光谱内的玻璃细胞中形成的磁光阱，我们测试这个假设通过安装电极，以创建一个额外的微波腔周围的细胞。从结果中，我们得出结论，它应该是可能的，使用这样的外部腔来控制和抑制黑体辐射诱导的过渡。
2021-11-30 physics.atom-ph quant-ph
The blackbody radiation vibrational level shifts in the ground electronic state of N$_{2}^{+}$
针对N$_2^+$频率标准应用中的黑体辐射系统误差，本文通过从头算量子化学方法获得其基态势能曲线与极化率张量，并计算X$^2Σ_g^+$态振动能级的BBR位移。
2024-10-11 physics.atom-ph
Cryogenic Optical Lattice Clock with $1.7\times 10^{-20}$ Blackbody Radiation Stark Uncertainty
本研究研发出采用动态驱动辐射屏蔽的低温光学晶格钟，将黑体辐射斯塔克扰动相对频率控制在$1.7\ imes10^{-20}$，较现有最优水平提升约40倍，还测量验证了镱的相关黑体辐射系数，降低了其不确定度。
2025-06-06 physics.atom-ph
Evaluation of blackbody radiation shift with temperature associated fractional uncertainty at 10E-18 level for 40Ca+ ion optical clock
在本文中，黑体辐射（BBR）的温度上升所看到的$^{40}$钙$^+$离子被限制在一个小型的保罗陷阱和它的不确定性进行了评估，通过有限元法（FEM）建模。有限元模型进行了验证，通过比较与热摄像机测量，这是由PT 1000电阻温度计校准，在几个点上的假陷阱。详细分析了输入建模参数，并在验证的有限元模型上评估了其对环境温度不确定度的贡献。结果表明，由$^{40}$ Ca $^+$离子观察到的温升为1.72 K，不确定度为0.46 K。它的结果在2.2兆赫的贡献$^{40}$钙$^+$离子光学时钟的系统不确定度，对应于分数不确定度5.4 $\times$ 10 $^{-18}$。这比BBR移位系数引起的不确定性小得多，BBR移位系数被评估为4.8 mHz，并且在分数频率单位中处于10 $^{-17}$水平。
2016-09-18 physics.atom-ph
Blackbody radiation shift in 87Rb frequency standard
原子钟的运行一般在室温下进行，而秒的定义是指原子在绝对零度下的时钟跃迁。这意味着，时钟的过渡频率应在实践中进行校正的有限温度的影响，其中的主要贡献者是黑体辐射（BBR）的位移。实验测量的BBR位移是困难的。本文用相对论全阶方法计算了~（87）Rb基态超精细微波跃迁的黑体辐射位移，并对计算结果的准确性进行了详细的评价。特别注意准确地考虑到高度激发态的贡献。我们对斯塔克系数的预测值k_S=-1.240（4）\times 10^{-10} \text{Hz/(V/m)}^{2}比以前的计算精确三倍[1]。
2010-07-03 physics.atom-ph quant-ph
Primary quantum thermometry of mm-wave blackbody radiation via induced state transfer in Rydberg states of cold atoms
本文利用冷原子里德伯态对黑体辐射的感应态转移，实现了毫米波黑体辐射的初级量子测温，该方法无需校准且可追溯至SI，统计灵敏度达0.09 Hz$^{-1/2}$，系统不确定度为0.006。
2024-10-16 physics.atom-ph
Blackbody radiation shift assessment for a lutetium ion clock
我们测量的动态差分标量极化率在10.6 $μ$ m的两个候选人的时钟转换在$^{176}\mathrm{Lu}^+$。计算了300 K时$^1S_0 \leftrightarrow {^3D_1}$和$^1S_0 \leftrightarrow {^3D_2}$跃迁的黑体辐射分数（BBR）位移分别为$-1.36\,(9) \times 10^{-18}$和$2.70 \,(21) \times10^{-17}$.前者是任何已建立的光学原子钟中最低的。
2018-10-26 physics.atom-ph quant-ph
Multipole blackbody radiation shift in Rydberg atoms
Durham University（杜伦大学）
研究高温下瑞利态受热辐射影响的能量位移中 retardation 的作用，发现非偶极位移在约2.5倍特征温度时主导偶极位移，并需考虑电四极热位移与反磁热位移的同等量级。
2026-09-15 physics.atom-ph
Blackbody-radiation-assisted molecular laser cooling
在离子阱中，分子离子的平移运动可以通过与激光冷却的原子离子的库仑相互作用而被有效地冷却到低于100 mK的温度。然而，内部振转态的分布在几十秒内与通常高得多的环境温度达到热平衡。我们考虑这样的内部热的旋转冷却的概念，但冷却异源双原子分子离子。该方案依赖于从几个特定旋转能级到"暗态“的光泵浦与黑体辐射介导的旋转粒子数再分布的组合。
2002-06-19 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Laser-trapping of Ra-225 and Ra-226 with repumping by room temperature blackbody radiation
我们已经证明了中性Ra-225和Ra-226原子在磁光阱（MOT）中的塞曼慢化和捕获。1 S 0 - 3 P1复合跃迁是镭中唯一的准循环跃迁，被用于激光冷却和俘获。沿着3D 1 - 1 P1转变的重新泵送将陷阱的寿命从毫秒延长到秒。室温黑体辐射被证明可以提供从亚稳态3 P0能级的再泵浦。我们测量了激光冷却原子3D 1 - 1 P1跃迁的同位素位移和超精细分裂，并根据测量的黑体再抽运率对3D 1能级的寿命进行了限制。激光冷却和囚禁镭是研究基本对称性的一个有吸引力的系统。
2007-03-03 physics.atom-ph physics.optics
High accuracy correction of blackbody radiation shift in an optical lattice clock
我们已经确定了黑体辐射在锶中的$5s^2$ $^1$ S $_0$ -- $5s5p$ $^3$ P $_0$时钟跃迁上引起的频移。以前它的不确定性限制了锶晶格钟的不确定性为$1\times10^{-16}$。现在，与黑体辐射位移校正相关的不确定性转化为室温下的$5\times 10^{-18}$相对频率不确定性。我们的评估是基于两个时钟状态的差分直流极化率的测量和使用此值和其他原子属性的实验数据的动态贡献的建模。
2012-10-29 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Lowest order thermal correction to the hydrogen recombination cross section in presence of blackbody radiation
本文基于量子电动力学微扰理论，研究了黑体辐射下氢原子复合与电离截面的最低阶热修正，并讨论了其在实验室及天体物理温度范围内的效应。
2021-08-30 astro-ph.CO physics.atom-ph
Accurate Determination of Blackbody Radiation Shifts in a Strontium Molecular Lattice Clock
本研究针对分子晶格钟中黑体辐射频移表征难的问题，结合红外斯塔克频移光谱与量子化学方法，测定了Sr$_2$分子振动钟跃迁的BBR频移达$10^{-16}$精度，为高精度分子光谱及其他同核分子BBR评估提供支撑。
2023-11-11 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.chem-ph
Enhancement of Blackbody Friction due to the Finite Lifetime of Atomic Levels
作用在相对于热光子浴移动的原子上的热摩擦力已知与频率相关的原子（偶极）极化率的虚部上的积分成比例。使用数值方法，我们发现，原子上的黑体摩擦无论是在稀释环境中，还是在热炉是大于以前认为的数量级。这种增强是由于低频热辐射对跃迁的远非共振驱动。在典型温度下，黑体辐射最大值远低于原子跃迁波长。令人惊讶的是，由于原子能级的有限寿命，这引起洛伦兹线轮廓，远离共振激发导致的主要贡献的黑体摩擦。
2012-05-02 physics.atom-ph quant-ph
Black-body radiation shift of the Ga$^{+}$ clock transition
在300 K下计算了Ga $^+$ $4s^2 \ ^1S^e_0 \to 4s4p \ ^3P^o_0$时钟跃迁的黑体辐射位移为$-$ $0.0140 \pm 0.0048$ Hz。小的位移是一致的，与其他第III族离子的时钟跃迁的黑体位移是一个类似的大小。用组态相互作用方法计算了Ga的$^+$ $4s^2 \ ^1S^e_0$、$4s4p \ ^3P^o_0$和$4s4p \ ^1P^o_1$态的极化率。分析的一个副产品涉及Ga $^{2+}$离子的低位谱和振子强度的大规模计算。
2013-06-07 physics.atom-ph
Ionization of Rydberg atoms by blackbody radiation
本文研究了碱金属里德伯原子的黑体辐射电离。给出了Li、Na、K、Rb和Cs里德伯原子电离率的理论计算结果。在主量子数n=8-65，环境温度为77、300和600 K时，对各种实验中常用的nS、nD和nD态进行了计算。我们的计算的一个特点是，我们考虑到的贡献BBR诱导的里德堡态之间的重新分配的人口之前，光电离和场电离提取电场脉冲。结果表明，这些现象不仅影响了电离率的大小，而且影响了电离率对n的依赖关系。发现了BBR诱导的Li束缚Rydberg态跃迁的Cooper极小值，并与我们以前在300 K时对Na nS和nD Rydberg态（n=8-20）的BBR诱导电离率的测量结果进行了比较。除了nS（n>15）外，其它所有态都有很好的一致性.给出了快速估算里德伯原子BBR电离率的实用解析公式。应用BBR诱导电离信号测量碰撞电离率的证明。
2009-04-07 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Einstein-Hopf drag, Doppler shift of thermal radiation and blackbody friction: A unifying perspective on an intriguing physical effect
利用涨落耗散定理计算了原子相对于热光子池运动时所受的热摩擦力。电磁场的热涨落在原子上产生拖曳力，只要允许场能通过自发发射耗散。如果原子的极化率有一个非零虚部，则存在拖曳力。在这里，我们探索替代衍生。简谐振子运动的阻尼由辐射反应理论（爱因斯坦和霍普夫的结果）描述，考虑到已知的电磁场的随机波动。描述的原子作为一个系综的阻尼谐振子的激发，我们确定以前发现的表达式作为推广的爱因斯坦-霍普夫结果。此外，我们提出了一个简单的解释黑体摩擦的热辐射在惯性系中的运动原子的多普勒频移：原子吸收蓝移的光子从前面和辐射的能量在各个方向，从而失去能量。原来的加上两个替代的推导提供了额外的确认一个有趣的物理效应，并留下关于它的存在毫无疑问。
2011-12-21 physics.atom-ph physics.class-ph
Observation of Blackbody Radiation Enhanced Superradiance in ultracold Rydberg Gases
当激发原子的特征尺寸小于发射光子的波长时，激发原子的系综可以在被称为超辐射的过程中集体同步发射光。潜在的超辐射强烈依赖于原子系综周围的电磁（光子）场。来自$300\,$ K黑体辐射（BBR）的微波光子的高模式密度显著地增强了里德伯态到相邻态的衰变速率，从而实现了裸真空诱导自发衰变不可能实现的超辐射。在这里，我们报告的超冷里德伯原子嵌入在室温光子浴超辐射的观察。在自由空间中直接测量了铯原子里德堡$|nD\rangle$到$|(n+1)P\rangle$超辐射衰变（$n$是主量子数）的时间演化。理论模拟证实了大里德堡系综中BBR增强的超辐射。我们证明了里德伯原子之间的范德华相互作用改变了超辐射动力学，并修改了超辐射的标度。在静态电场的存在下，我们发现超辐射变慢，可能是由于多体相互作用引起的退相。我们的研究提供了深入了解耦合到热BBR的相互作用原子的多体动力学，并可能通过集体，耗散的光子-原子相互作用在微波频率下打开黑体测温的设计路线。
2021-04-03 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Atomic clocks with suppressed blackbody radiation shift
我们开发了一种非标准的原子钟概念，其中黑体辐射位移（BBRS）及其温度波动可以显着抑制（由一到三个数量级）独立于环境温度。该抑制基于以下事实：在具有暴露于相同热环境的两个可访问时钟跳变（具有频率v1和v2）的系统中，存在基本上不受BBRS影响的“合成”频率v_{syn}（v1-e12 v2）。作为一个例子，它表明，在离子171 Yb+的情况下，有可能创建一个时钟，其中BBRS可以被抑制到10^{-18}的分数级在一个宽的间隔接近室温（300 \pm 15 K）。我们还提出了一种实现我们的方法与稳定到两个频率V1和V2的光学频率梳发生器的使用。这里，频率v_{syn}作为梳状谱的分量之一生成，并且可以用作原子标准。
2011-03-05 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Atomic and molecular systems for radiation thermometry
National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）
本文提出利用原子和分子构建辐射温度标准和传感器，通过精确测量黑体辐射激发或发射速率，展示了冷原子温度计和紧凑型黑体辐射原子传感器的原理与性能。
2025-12-11 physics.atom-ph
Precision calculation of blackbody radiation shifts for optical frequency metrology
我们发现三种IIIB族二价离子B+、Al+和In+在ns^2 1 S 0- nsnp 3 P0时钟跃迁中具有非常小的黑体辐射（BBR）位移。在相同温度下，这些离子的BBR分数位移至少比任何其他现有或拟议的光频标准的BBR分数位移小10倍，并且小于Sr时钟位移的0.3%。我们已经开发了一种混合配置相互作用+耦合集群方法，提供了准确的治疗，在这样的离子相关校正，认为所有相关的国家在相同的系统的方式，并产生严格的上限的最终结果的不确定性。在T= 300 K时，我们将BBR对Al+时钟的分数频率不确定度的贡献减少到4 \times 10^{-19}。我们还将室温下B+和In+的不确定度降低到10^{-18}水平，以促进这些系统在计量和量子传感方面的进一步发展。这些不确定性接近目前提出的光学原子钟的可行精度的最新估计。
2011-11-03 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Ionization of Sodium and Rubidium nS, nP and nD Rydberg atoms by blackbody radiation
本文给出了黑体辐射（BBR）电离Rb和Na里德伯原子速率的理论计算结果。在主量子数n=8-65和77、300和600 K三个环境温度下，对Na和Rb的nS、nD和nD态进行了计算。我们的计算的一个特点是，我们考虑到的贡献BBR诱导的里德堡态之间的重新分配的人口之前，光电离和场电离提取电场脉冲。所得结果表明，这些现象影响测量的电离率的大小和形状的依赖于n。计算的电离率与我们早先测量的Na nS和nD Rydberg态（n=8-20）在300 K时BBR诱导电离率的结果进行了比较。除了nS（n>15）外，其它所有态都有很好的一致性.给出了快速估算里德伯原子BBR电离率的实用解析公式。
2007-04-04 cond-mat.other physics.atom-ph physics.plasm-ph
Ytterbium in quantum gases and atomic clocks: van der Waals interactions and blackbody shifts
我们用2%的不确定度估算了Yb-Yb和Yb -碱金属/Ⅱ族范德华相互作用的C_6系数。对于这样的量的唯一现有结果是对于Yb-Yb二聚体。我们的值，C_6=1929（39）a.u.，与1932（35）A.U.我们还发展了一种计算黑体辐射位移动态修正的新方法。我们计算了Yb 6s^2 ^1S_0 - 6s6p^3P_0时钟跃迁的这个量，不确定度为3.5%。这将Yb光钟在300 K至10^{-18}级的黑体辐射漂移所引起的分数不确定性降低。
2012-08-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Transportable strontium lattice clock with $4 \times 10^{-19}$ blackbody radiation shift uncertainty
本文报道了一种总系统不确定度为 $2.1 \times 10^{-18}$、黑体辐射位移不确定度低至 $4 \times 10^{-19}$ 的可搬运锶光晶格钟，并通过与铯喷泉钟比对验证了其频率测量能力，展示了其在厘米级大地测量和跨机构频率比对中的应用潜力。
2025-07-18 physics.atom-ph quant-ph
Blackbody radiation shift in the Sr optical atomic clock
用高精度的相对论组态相互作用+全阶方法计算了Sr原子5s^2^1S_0和5s5p^3P_0^0态的静态和动态极化率。我们的计算解释了最近实验上5s^2 ^1S_0 - 5s5p^3P_0 ^0直流斯塔克位移测量值Δα= 247.374（7）a.u. [Middelmann et. al，arXiv：1208.2848（2012）]和261（4）a.u. [Porsev和Derevianko，Phys.Rev.A74，020502R（2006）]。我们的现值是247.5 a.u.与实验结果吻合良好。我们还评估了对BBR偏移的动态校正，具有1%的不确定性; -0.1492（16）Hz。在Sr（7%）的情况下，对BBR移位的动态校正异常大，并且其显著地进入Sr光晶格时钟的不确定性预算。我们建议未来的实验，可以进一步减少目前的不确定性。
2012-10-26 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Anomalously small blackbody radiation shift in Tl+ frequency standard
原子钟的运行通常在室温下进行，而秒的定义是指原子在绝对零度下的时钟跃迁。这意味着，时钟的过渡频率应在实践中进行校正的有限温度的影响，其中的主要贡献者是黑体辐射（BBR）的位移。本文用组态相互作用+耦合团簇方法计算了T1 $^+$离子的$6s^2 ^1S_0$和$6s6p ^3P_0$态的极化率，发现$α_0(^1S_0)=19.6$ a. u.和$α_0(^3P_0)=21.4$ a.u.。在$300 K$处的$6s6p ^3P_0 - 6s^2 ^1S_0$ T1 $^+$跃迁的所得BBR位移为$Δν_{\rm BBR}=-0.0157(16)$ Hz。该结果表明，IIIB族的二价B+、Al+、In $^+$离子中的$^1S_0$和$^3P_0$态极化率的接近抵消[Safronova \textit{et al.}，PRL 107，143006（2011）]对于重得多的Tl $^+$继续，导致该系统的非常小的BBR位移。计算表明，BBR对Tl ~+频标300 K分数频率不确定度的贡献为$1\times10^{-18}$。我们发现，Tl+具有最小的分数BBR移位在所有现有的或建议的频率标准与Al+除外。
2012-01-31 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Rydberg Spectroscopy in an Optical Lattice: Blackbody Thermometry for Atomic Clocks
我们表明，里德堡态的光谱可以提供准确的{ \em原位}测温在室温下。主量子数为25至30的从亚稳态到里德堡态的跃迁对黑体辐射的分数频率灵敏度比锶钟跃迁大200倍。我们证明，魔术波长晶格存在的亚稳态和里德伯态之间的锶和镱的过渡。用$10^{-16}$精确度测量里德堡跃迁的频率提供了$10 \, \mathrm{mK}$分辨率，并产生了$10^{-18}$的时钟跃迁的黑体不确定性。
2011-07-15 physics.atom-ph quant-ph
Blackbody radiation shift, multipole polarizabilities, oscillator strengths, lifetimes, hyperfine constants, and excitation energies in Ca+
本文采用高精度的相对论全阶微扰方法，对Ca ~+原子的性质进行了系统的研究，其中包括Dirac-Fock波函数的所有单激发、双激发和部分三激发。减少矩阵元素，振子强度，跃迁率，和寿命的水平确定为n = 7。推荐值和估计其不确定性提供了大量的电偶极跃迁。计算了Ca ~+中5s、6s、7s、8 s、4p、5 p、3d和4d态的电偶极标量极化率和4p、5 p、3d和4d态的张量极化率。开发了精确处理来自高激发态的贡献的方法，导致3 d_{5/2}静态极化率值31.8（3）a.u.与先前的计算[Arora等人，A 76，064501（2007）]。计算了室温下Ca ~+的4s - 3 d_{5/2}时钟跃迁的黑体辐射（BBR）位移为0.381（4）Hz。计算了电四极子4s-nd和电八极子4s-nf矩阵元，得到了基态多极子E2和E3静态极化率。的超精细常数A的确定为低的水平，直到n = 7。研究了~（43）Ca ~+基态超精细结构能级的二次Stark效应。这些计算提供了建议值严格评估其准确性的一些Ca+原子的性质，用于规划和分析的各种实验以及理论建模。
2010-11-27 physics.atom-ph quant-ph
Tackling the blackbody shift in a strontium optical lattice clock
光学时钟的一个主要障碍是由于黑体辐射引起的频移。我们讨论如何可以解决这个问题，在一个光晶格时钟，在我们的情况下87-Sr：首先，通过测量的直流斯塔克移位的时钟过渡，其次，通过询问原子在低温环境中。这两种方法都依赖于在探测周期内将超冷原子传输几厘米。我们评估了这种机械移动光晶格的方法，并得出结论，在300 ms内将原子传输到50 mm以上是可行的。通过这种传输，直流斯塔克位移测量将允许通过改进迄今为止仅从原子结构计算中得知的位移系数，将黑体辐射对室温下分数不确定度的贡献降低到2 * 10^-17以下。我们建议在77 K的低温环境中，在10^-18秒内将这种贡献减少到几分之一。
2010-09-10 physics.atom-ph quant-ph
An atomic clock with $1\times 10^{-18}$ room-temperature blackbody Stark uncertainty
由于黑体辐射（BBR）的斯塔克位移是限制许多原子频率标准的性能的关键因素，与BBR环境内的时钟装置是难以在高精度水平的特征。在这里，我们展示了一种真空辐射屏蔽，它为镱光晶格时钟中的原子提供了一个均匀的、特征良好的BBR环境。在室温下工作时，该屏蔽层能够将BBR环境规范为相应的分数时钟不确定度贡献$5.5 \times 10^{-19}$。结合原子响应的不确定性，BBR斯塔克位移的总不确定性现在是$1\times10^{-18}$。屏蔽在高温下的进一步操作使得能够直接测量BBR移位温度依赖性，并证明我们评估的BBR环境和预期的原子响应之间的一致性。
2014-12-02 physics.atom-ph quant-ph
Coherent dynamics of Rydberg atoms in cosmic microwave background radiation
由冷黑体辐射激发的里德伯原子在几十皮秒的时间尺度上显示出长寿命的量子相干性。通过求解无自由参数的非马尔可夫运动方程，得到了密度矩阵的时间演化，并证明了黑体诱导的时间相干性在时间分辨荧光中表现为缓慢衰减（100 ps）的量子拍频.一个分析模型显示了原子本征态之间的能量分裂，跃迁偶极矩和辐射的相干时间的相干动力学的依赖性。实验检测的荧光信号从一个被困的合奏$10^8$里德伯原子进行了讨论，但目前在技术上是具有挑战性的，需要CMB放大有点超出目前的做法。
2013-12-20 physics.atom-ph quant-ph
Evaluation of a $^{88}$Sr$^+$ optical clock with a direct measurement of the blackbody radiation shift and determination of the clock frequency
本文评估单离子 $^{88}$Sr$^+$ 光钟，运行中直接估计黑体辐射有效温度，并对照 $^{171}$Yb$^+$ E3 钟以 $2.3\ imes10^{-17}$ 不确定度测定其绝对频率，同时验证三离子可改善短期稳定度。
2022-12-16 physics.atom-ph quant-ph
High accuracy measure of atomic polarizability in an optical lattice clock
尽管斯塔克效应是量子力学微扰理论的典型例子，也是最早观察到的光谱位移之一，但它通过黑体辐射成为现代光学原子钟中最大的不确定性来源。通过采用超冷、囚禁原子系综和高稳定度光学钟，我们以前所未有的精度描述了二次斯塔克效应。我们将镱光钟对电场（如黑体辐射）的灵敏度报告为接地和激发时钟电平的差分静态极化率：36.2612（7）kHz（kV/cm）^{-2}。由于室温黑体辐射，时钟的分数不确定度降低了一个数量级，为3 \times 10^{-17}。
2011-12-13 physics.atom-ph physics.ins-det quant-ph
A scheme for quantum-logic based transfer of accuracy in polarizability measurement for trapped ions using a moving optical lattice
针对囚禁离子光原子钟受黑体辐射影响产生钟跃迁频移、现有极化率测量受激光功率校准精度限制的问题，提出基于量子逻辑的极化率测量精度转移方案，无需高精度激光功率校准，还可参照类氢离子实现高精度极化率转移。
2024-01-16 physics.atom-ph quant-ph
