München 2004 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik und Photonik

Q 48: Laserspektroskopie und Pr
äsizionsmessungen

Q 48.1: Vortrag

Freitag, 26. März 2004, 11:00–11:15, HS 221

Auf dem Weg zu einem optischen Frequenzstandard mit Al⁺ — •Piet O. Schmidt, Till Rosenband, Wayne M. Itano, James C. Bergquist und D.J. Wineland — National Institute of Standards and Technology, 325 Broadway, Boulder, CO 80305, USA

Wir berichten über Fortschritte beim Aufbau eines optischen Frequenzstandards basierend auf einem sympathetisch gekühlten Aluminiumion. Al⁺ ist hervorragend geeignet als ein stabiler und präziser Frequenzstandard da der ³P₀—→ ¹S₀ Übergang bei 267 nm sehr schmal (Δν/ν≈ 10⁻¹⁸) und frei von statischen Quadrupolverschiebungen ist. Wir planen ein Beryllium- und ein Aluminiumion gemeinsam in einer linearen Paulfalle zu fangen. Dem Berylliumion fallen hierbei zwei Aufgaben zu: es soll dazu verwendet werden das Aluminiumion sympathetisch zu kühlen sowie den internen Zustand des Aluminiumions nach der Abfrage des Uhrenübergangs auszulesen [1]. Dazu werden die Zustandsamplituden des Aluminiumions mittels Verschränkung mit der Bewegung auf das Berylliumion übertragen [2]. Dieser neuartige Ansatz reduziert den technischen Aufwand für die Präparation des Uhrenions erheblich, der im Falle von Aluminium einen Kühllaser bei 167 nm erfordern würde. Weitere als Frequenznormale geeignete Ionenarten [3], die bisher unzugänglich waren, können im selben Aufbau untersucht werden.

[1] D. Wineland et.al., in Proc. 6th Symposium on Frequency Standards and Metrology, St. Andrews, Scotland, Sept. 9-14, 2001

[2] J.I. Cirac and P. Zoller, Phys. Rev. Lett. 74, 4091 (1995)

[3] H.G. Dehmelt, IEEE Trans. Instr. Meas. IM-31, 83 (1982)