铯原子喷泉钟Rabi和Ramsey牵引频移的理论研究

• 作者: 余凤翔 刘丹丹 张辉 施俊如 林睿 王心亮 管勇 阮军 陈江
• 来源期刊: 时间频率学报
• 学科: 工学
• 关键词: Rabi和Ramsey牵引频移 初始原子相干态 铯原子喷泉钟 频率不确定度
• 年，卷（期）: 2016,（4）
• 页码范围: 255-265
• 页数: 11页
• 分类号: TM935.11+5
• 字数: 3816字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13875/j.issn.1674-0637.2016-04-0255-11

摘要

Rabi和Ramsey牵引效应是影响铯原子喷泉钟频率不确定度的重要因素之一.构建了铯原子喷泉钟中微波腔的辐射场与冷原子团相互作用的物理模型,获得了原子一辐射场哈密顿量和时间演化算符.通过数值求解时间演化算符的薛定谔方程,用蒙特卡洛方法模拟原子团速度和密度的二维分布,获得了钟跃迁概率和Rabi和Ramsey频移,并对频移量与初始原子| 3,±1>态对称性、| 3,0>与|3,±1>态相干和相干相位的关系进行了理论分析,应用于铯原子喷泉钟得到Ramsey腔微波脉冲面积是7π/2时非相干和相干初始原子态对应Rabi和Ramsey牵引频移量级分别为10-18和10-1 4,且频移量与相干相位呈三角函数关系,与PTB评定该项频移得到的理论及实验结果一致.