绿松石魔法波长:锶-87原子钟跃迁
锶费米子光学晶格钟为探索基础物理和发展量子技术提供了多功能平台。锶的二价电子结构使其存在双重禁戒原子跃迁,而锶-87同位素的超精细混合效应使该跃迁成为可能,从而产生了亚毫赫兹的自然线宽。目前最精确的光学晶格钟正是利用这一窄跃迁,通过将锶-87原子束缚在813纳米“魔幻”波长光学晶格中实现。“魔幻”波长指基态与激发态斯塔克位移相等的特定波长,可消除因位置和光强差异导致的跃迁展宽效应。 理论计算曾预言锶-87存在另一个497.01(57)纳米的钟跃迁“魔幻”波长。该研究团队通过实验测得这一新型“魔幻”波长精确值为497.4363(3)纳米。相较于813纳米波长,497纳米更接近锶原子461纳米的强偶极跃迁,这使得原子极化率提升了一个数量级,能以更低光功率产生更深势阱。这种接近性还导致“魔幻”波长处灵敏度显著增强,达到334(10)赫兹/(纳米·埃里克森能量)的水平。
