単一イッテルビウムイオン光時計を用いた微細構造定数の時間変化探索

2017 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 26287092
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 原子・分子・量子エレクトロニクス
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 杉山 和彦 京都大学, 工学研究科, 准教授 (10335193)
• 連携研究者: 北野 正雄 京都大学, 大学院工学研究科, 教授 (70115830)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 量子エレクトロニクス / 物理定数 / イオントラップ / 周波数標準 / 光周波数コム / 光時計

研究成果の概要

複数の時計遷移をもつYb+の特長を生かし, それらの周波数比の測定から微細構造定数の時間変化を探索する.
174Yb+ 2S1/2－2D5/2遷移に加えて, 磁場に対して鈍感な171Yb+ 2S1/2－2D3/2遷移の単一イオン分光法を確立した. スペクトルに伴う多数のサイドバンドが, イオンがトラップ中心からずれて増大した非線形振動によること, 過剰マイクロ運動の除去でサイドバンドも減少することを突き止めた. これは運動由来の不確かさ低減に直結する.
時計レーザーに光周波数コムを位相同期させる技術を確立し, 半導体レーザー励起Yb:KYWレーザーで光周波数比の連続計測を最大3時間可能とした.

自由記述の分野

量子エレクトロニクス