Развитие оптических стандартов частоты: компактность, стабильность, уменьшение систематики
Н. Н. Колачевский
ФИАН, г. Москва, Россия
Сегодня оптические стандарты частоты на нейтральных атомах в оптических решетках и одиночных ионах в ловушках достигли относительной погрешности воспроизведения частоты на уровне 18-го знака после запятой. Как и в случае микроволновых стандартов (фонтанов), достижение столь высоких показателей обеспечивается детальным анализом систематических сдвигов частоты и сложными техническими решениями, позволяющими улучшить показатели стабильности и воспроизводимости. Основное просматриваемое направление применения стандартов с относительной погрешностью на уровне 10-18 лежит в области гравиметрии [1]. Уже сегодня погрешность определения разности высот с помощью оптических часов оказывается сопоставимой с результатами измерений методами лазерной дальнометрии и ГНСС.
Важной задачей развития данного направления является поиск фундаментальных и технических решений, позволяющих снизить вклад систематических сдвигов и влияния внешней среды. В докладе обсуждаются возможные направления развития оптических стандартов частоты: такие как поиск новых атомных систем, компактификация, создание непрерывно опрашиваемых стандартов и формирование синтетической частоты [2].
Литература
- Takamoto M., Ushijima I., Ohmae N., et al., Test of general relativity by a pair of transportable optical lattice clocks // Nature Photonics. 2020. Vol. 14. P. 411–415.
- Golovovisin A., Tregubov D., Fedorova E., et al. Simultaneous bicolor interrogation in thulium optical clock providing very low systematic frequency shifts // Nature Communications. 2021. Vol. 12. Article number 5171. URL: https://www.nature.com/articles/s41467-021-25396-8 (accessed 25.08.2021).