MARC

 008260126s2025        us                              c    eng  d
■001000017357049
■00520260202103122
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798314899083
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI31938240
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a539
■1001  ▼aHassan,  Youssef  S.▼0(orcid)0000-0001-9539-8362
■24510▼aCryogenic  Optical  Lattice  Clock  with  Low  10−20  Blackbody  Radiation  Stark  Uncertainty
■260    ▼a[Sl]▼bUniversity  of  Colorado  at  Boulder▼c2025
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2025
■300    ▼a190  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  86-11,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Ludlow,  Andrew.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--University  of  Colorado  at  Boulder,  2025.
■520    ▼aControlling  the  Stark  perturbation  from  ambient  thermal  radiation  is  key  to  advancing  the  performance  of  many  atomic  frequency  standards.  This  thermal  radiation  perturbs  the  atomic  energy  levels,  inducing  a  Stark  shift  to  the  clock  frequency  conventionally  known  as  the  BBR  shift.  For  over  four  decades,  the  BBR  shift  has  been  a  persistent  challenge  in  the  pursuit  of  better  atomic  clock  performance.  For  room-temperature  optical  lattice  clocks  (OLCs)  based  on  Yb  and  Sr,  the  BBR  shift  represents  the  largest  uncanceled  systematic  frequency  shift  while  typically  also  constituting  the  largest  source  of  uncertainty  in  these  state-of-the-art  clocks  at  the  ≈  1  x  10−18  level.  In  this  thesis,  I  report  on  the  design,  assembly  and  integration  of  a  BBR  enclosure,  or  "shield,"  that  achieves  an  unprecedented  BBR  shift  uncertainty  of  1.7  x  10−20  by  furnishing  the  interrogated  atoms  with  a  near-ideal  BBR  environment  at  a  cryogenic  temperature,  while  still  allowing  all  the  critical  quantum  control  functions  required  for  clock  operation.  Also,  I  present  a  novel  lattice  loading  technique,  known  as  ratchet  loading,  which  enables  programmable  control  over  the  spatial  distribution  of  ultra-cold  atoms  confined  in  an  optical  lattice.  This  method  allows  for  the  loading  of  a  large  number  of  atoms,  effectively  reducing  quantum  projection  noise  (QPN)  while  also  mitigating  frequency  shifts  caused  by  atomic  interactions.  Additionally,  ratchet  loading  facilitates  the  creation  of  spatially  resolved  atomic  ensembles  along  the  lattice,  making  it  particularly  useful  for  lattice  light  shift  measurements  and  potentially  advantageous  for  emerging  techniques  that  probe  atomic  coherence  beyond  the  local  oscillator  (LO)  coherence  time.  With  the  near-elimination  of  blackbody  radiation  (BBR)  uncertainty  and  improved  clock  stability  for  systematic  evaluations,  the  realization  of  a  mid-  to  low-10−19  uncertainty  Yb  optical  lattice  clock  is  now  more  attainable  than  ever.
■590    ▼aSchool  code:  0051.
■650  4▼aAtomic  physics
■650  4▼aMaterials  science
■650  4▼aTheoretical  physics
■653    ▼aBlackbody  radiation
■653    ▼aCryogenic  shield
■653    ▼aLaser  cooling
■653    ▼aOptical  lattice  clocks
■653    ▼aRatchet  loading
■690    ▼a0748
■690    ▼a0753
■690    ▼a0794
■71020▼aUniversity  of  Colorado  at  Boulder▼bPhysics.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g86-11B.
■790    ▼a0051
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2025
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17357049▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

Preview

Export

ChatGPT Discussion

AI Recommended Related Books