Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Sub-kelvin temperature management in ion traps for optical clocks

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00177016%3A_____%2F20%3AN0000005" target="_blank" >RIV/00177016:_____/20:N0000005 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0024693" target="_blank" >https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0024693</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Sub-kelvin temperature management in ion traps for optical clocks

  • Popis výsledku v původním jazyce

    The uncertainty of the ac Stark shift due to thermal radiation represents a major contribution to the systematic uncertainty budget of stateof-the-art optical atomic clocks. In the case of optical clocks based on trapped ions, the thermal behavior of the rf-driven ion trap must be precisely known. This determination is even more difficult when scalable linear ion traps are used. Such traps enable a more advanced control of multiple ions and have become a platform for new applications in quantum metrology, simulation, and computation. Nevertheless, their complex structure makes it more difficult to precisely determine its temperature in operation and thus the related systematic uncertainty. We present here scalable linear ion traps for optical clocks, which exhibit very low temperature rise under operation. We use a finite-element model refined with experimental measurements to determine the thermal distribution in the ion trap and the temperature at the position of the ions. The trap temperature is investigated at different rf-drive frequencies and amplitudes with an infrared camera and integrated temperature sensors. We show that for typical trapping parameters for In+, Al+, Lu+, Ca+, Sr+, or Yb+ ions, the temperature rise at the position of the ions resulting from rf heating of the trap stays below 700 mK and can be controlled with an uncertainty on the order of a few 100 mK maximum. The corresponding uncertainty of the trap-related blackbody radiation shift is in the low 10−19 and even 10−20 regime for 171Yb+(E3) and 115In+, respectively.

  • Název v anglickém jazyce

    Sub-kelvin temperature management in ion traps for optical clocks

  • Popis výsledku anglicky

    The uncertainty of the ac Stark shift due to thermal radiation represents a major contribution to the systematic uncertainty budget of stateof-the-art optical atomic clocks. In the case of optical clocks based on trapped ions, the thermal behavior of the rf-driven ion trap must be precisely known. This determination is even more difficult when scalable linear ion traps are used. Such traps enable a more advanced control of multiple ions and have become a platform for new applications in quantum metrology, simulation, and computation. Nevertheless, their complex structure makes it more difficult to precisely determine its temperature in operation and thus the related systematic uncertainty. We present here scalable linear ion traps for optical clocks, which exhibit very low temperature rise under operation. We use a finite-element model refined with experimental measurements to determine the thermal distribution in the ion trap and the temperature at the position of the ions. The trap temperature is investigated at different rf-drive frequencies and amplitudes with an infrared camera and integrated temperature sensors. We show that for typical trapping parameters for In+, Al+, Lu+, Ca+, Sr+, or Yb+ ions, the temperature rise at the position of the ions resulting from rf heating of the trap stays below 700 mK and can be controlled with an uncertainty on the order of a few 100 mK maximum. The corresponding uncertainty of the trap-related blackbody radiation shift is in the low 10−19 and even 10−20 regime for 171Yb+(E3) and 115In+, respectively.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

  • Návaznosti

    I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2020

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Review of Scientific Instruments

  • ISSN

    0034-6748

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    91

  • Číslo periodika v rámci svazku

    listopad

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    16

  • Strana od-do

    111301

  • Kód UT WoS článku

    000591855700001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85096993369