量子电子学报

作者：张宝林,马子晓,黄垚,管桦,高克林

单位：( 1 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院, 中国科学院原子频标重点实验室, 湖北 武汉 430071;2 中国科学院大学, 北京 100049 )

关键词：量子光学,稳定度,蒙特卡洛方法,光频比对,

基金：国家重点研发计划 (2017YFA0304401, 2018YFA0307500), 国家自然科学基金 (11622434, 11774388, 11634013, 91736310), 中国科学院先导专项B 类 (XDB21030100)

从量子力学原理出发, 结合光钟的锁定算法, 分析了光钟输出频率噪声的产生机制; 并以钙离子光钟为例, 用蒙特卡洛方法在计算机上模拟了光钟运行, 获得光钟的稳定度, 且在同样参数下, 与实验测得的稳定度进行了比较, 结果表明两者具有较好的一致性。同时, 通过修改光钟运行中的参数, 研究了反馈周期内每个频率点探测离子次数N、增益系数g 及激光的线性漂移对光钟稳定度的影响。结果表明光钟的秒稳对每个反馈周期内探测离子的次数N 不敏感; 且在g> 0.45 时, 稳定度开始变差; 此外, 相对于钟激光的线性漂移, 量子投影噪声对稳定度起主导作用。本研究提出的模拟光钟运行的方法能方便地应用到其他离子与原子光钟上, 可对不同实验参数下光钟的稳定度进行评估。

来源：2023年第5期

《量子电子学报》期刊编辑部

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