Projekt B03: Multi-Ionenspektroskopie für optische Uhren

Dieses Projekt zielt darauf ab, Multi-Ionen/Multi-Spezies-Systeme für Präzisionsspektroskopie, optische Uhren und Tests für neue Physik zu nutzen. In DQ-mat haben wir optische Uhren mit Kristallen weniger Ionen demonstriert, dynamische Entkopplung und Verschränkung eingesetzt und die strengsten Grenzen für LLI gesetzt. In Zukunft werden wir die Anzahl der Ionen und der Ensembles erhöhen und die dynamische Entkopplung der designten verschränkten Zustände (mit A09) nutzen, um die statistische und systematische Unsicherheit weit über das hinaus zu verbessern, was mit Einzelionenuhren möglich ist. Diese Systeme werden es uns ermöglichen, die Tests von LLI weiter zu verbessern und durch Uhrenvergleiche mit anderen Projekten zur Suche nach dunkler Materie und der Veränderung von Fundamentalkonstanten beizutragen.


Veröffentlichungen

Zeige Ergebnisse 1 - 20 von 28

Door M, Yeh CH, Heinz M, Kirk F, Lyu C, Miyagi T et al. Probing New Bosons and Nuclear Structure with Ytterbium Isotope Shifts. Physical Review Letters. 2025 Feb 11;134(6):063002. doi: 10.1103/PhysRevLett.134.063002, 10.48550/arXiv.2403.07792
Hausser HN, Keller J, Nordmann T, Bhatt NM, Kiethe J, Liu H et al. 115In+ - 172Yb+  Coulomb Crystal Clock with 2.5×10-18 Systematic Uncertainty. Physical Review Letters. 2025 Jan 16;134(2):023201. doi: 10.48550/arXiv.2402.16807, 10.1103/PhysRevLett.134.023201
Kraus B, Herbers S, Nauk C, Sterr U, Lisdat C, Schmidt PO. Ultra-stable transportable ultraviolet clock laser using cancellation between photo-thermal and photo-birefringence noise. Optics letters. 2025 Jan 14;50(2):658-661. doi: 10.1364/OL.544907
Dawel F, Wilzewski A, Herbers S, Pelzer L, Kramer J, Hild MB et al. Coherent photo-thermal noise cancellation in a dual-wavelength optical cavity for narrow-linewidth laser frequency stabilisation. Optics express. 2024 Feb 14;32(5):7276-7288. doi: 10.48550/arXiv.2311.11610, 10.1364/OE.516433
Krinner L, Dietze K, Pelzer L, Spethmann N, Schmidt PO. Low phase noise cavity transmission self-injection locked diode laser system for atomic physics experiments. Optics express. 2024 Apr 16;32(9):15912-15922. doi: 10.1364/OE.514247
Martínez-Lahuerta VJ, Pelzer L, Dietze K, Krinner L, Schmidt PO, Hammerer K. Quadrupole transitions and quantum gates protected by continuous dynamic decoupling. Quantum Science and Technology. 2024 Jan;9(1):015013. Epub 2023 Nov 10. doi: 10.48550/arXiv.2301.07974, 10.1088/2058-9565/ad085b
Pelzer L, Dietze K, Martínez-Lahuerta VJ, Krinner L, Kramer J, Dawel F et al. Multi-ion Frequency Reference Using Dynamical Decoupling. Physical review letters. 2024 Jul 19;133(3):033203. doi: 10.48550/arXiv.2311.13736, 10.1103/PhysRevLett.133.033203
Zawierucha MJ, Rehmert T, Keller J, Mehlstäubler TE, Schmidt PO, Wolf F. Deterministic preparation of a dual-species two-ion crystal. Physical Review A. 2024 Jul 8;110(1):013107. doi: 10.1103/PhysRevA.110.013107
Nordmann T, Wickenhagen S, Doležal M, Mehlstäubler TE. Bichromatic UV detection system for atomically-resolved imaging of ions. Review of scientific instruments. 2023 Jun;94(6):063305. Epub 2023 Jun 29. doi: 10.48550/arXiv.2302.02489, 10.1063/5.0145409
Yeh CH, Grensemann KC, Dreissen LS, Fürst HA, Mehlstäubler TE. Robust and scalable rf spectroscopy in first-order magnetic sensitive states at second-long coherence time. New journal of physics. 2023 Okt 3;25(9):093054. doi: 10.48550/arXiv.2306.01486, 10.1088/1367-2630/acfc14
Dreissen LS, Yeh CH, Fuerst HA, Grensemann KC, Mehlstäubler T. Improved bounds on Lorentz violation from composite pulse Ramsey spectroscopy in a trapped ion. Nature Communications. 2022 Nov 27;13(1):7314. doi: 10.1038/s41467-022-34818-0
Martinez-Lahuerta VJ, Eilers S, Mehlstaeubler TE, Schmidt PO, Hammerer K. Ab initio quantum theory of mass defect and time dilation in trapped-ion optical clocks. Physical Review A. 2022 Sep 3;106(3):032803. doi: 10.1103/PhysRevA.106.032803
Kalincev D, Dreissen LS, Kulosa AP, Yeh CH, Fürst HA, Mehlstäubler TE. Motional heating of spatially extended ion crystals. Quantum Science and Technology. 2021 Mai 7;6(3):034003. doi: 10.1088/2058-9565/abee99
Fürst HA, Yeh CH, Kalincev D, Kulosa AP, Dreissen LS, Lange R et al. Coherent Excitation of the Highly Forbidden Electric Octupole Transition in 172Yb+. Physical review letters. 2020 Okt 16;125(16):163001. doi: 10.1103/PhysRevLett.125.163001
Nordmann T, Didier A, Doležal M, Balling P, Burgermeister T, Mehlstäubler TE. Sub-kelvin temperature management in ion traps for optical clocks. Review of scientific instruments. 2020 Nov 24;91(11):111301. doi: 10.48550/arXiv.2008.04231, 10.1063/5.0024693, 10.1063/5.0160415
Schulte M, Lisdat C, Schmidt PO, Sterr U, Hammerer K. Prospects and challenges for squeezing-enhanced optical atomic clocks. Nature Communications. 2020 Nov 24;11(1):5955. doi: 10.1038/s41467-020-19403-7
Aharon N, Spethmann N, Leroux ID, Schmidt PO, Retzker A. Robust optical clock transitions in trapped ions using dynamical decoupling. New Journal of Physics. 2019 Aug;21(8):083040. Epub 2019 Aug 28. doi: 10.1088/1367-2630/ab3871, 10.15488/10415
Didier A, Ignatovich S, Benkler E, Okhapkin M, Mehlstäubler TE. 946-nm Nd:YAG digital-locked laser at 1.1 × 10 −16 in 1 s and transfer-locked to a cryogenic silicon cavity. Optics letters. 2019 Apr 1;44(7):1781-1784. doi: 10.1364/OL.44.001781
Hannig S, Pelzer L, Scharnhorst N, Kramer J, Stepanova M, Xu Z et al. Towards a transportable aluminium ion quantum logic optical clock. Review of Scientific Instruments. 2019 Mai;90(5):053204. Epub 2019 Mai 31. doi: 10.48550/arXiv.1901.02250, 10.1063/1.5090583, 10.15488/12800
Keller J, Burgermeister T, Kalincev D, Didier A, Kulosa AP, Nordmann T et al. Controlling systematic frequency uncertainties at the 10-19 level in linear Coulomb crystals. Physical Review A. 2019 Jan 7;99(1):013405. doi: 10.1103/PhysRevA.99.013405
Alle Publikationen des Sonderforschungsbereichs

Projektleiter

Prof. Dr. Tanja Mehlstäubler
Adresse
Callinstraße 36
30167 Hannover
Gebäude
Raum
323
Prof. Dr. Tanja Mehlstäubler
Adresse
Callinstraße 36
30167 Hannover
Gebäude
Raum
323
Prof. Dr. Piet Oliver Schmidt
Adresse
Welfengarten 1
30167 Hannover
Gebäude
Raum
Adresse
Welfengarten 1
30167 Hannover
Gebäude
Raum

Mitarbeiter

Dr. Jonas Keller
Adresse
Bundesallee 100
38116 Braunschweig
Dr. Jonas Keller
Adresse
Bundesallee 100
38116 Braunschweig
Dr. Johannes Kramer
Dr. Johannes Kramer
Dr. Lennart Pelzer
Dr. Lennart Pelzer
Nimrod Hausser
Adresse
Physikalisch-Technische Bundesanstalt
Bundesallee 100
38116 Braunschweig
Nimrod Hausser
Adresse
Physikalisch-Technische Bundesanstalt
Bundesallee 100
38116 Braunschweig
Chih-Han Yeh
Adresse
Physikalisch-Technische Bundesanstalt
Bundesallee 100
38116 Braunschweig
Chih-Han Yeh
Adresse
Physikalisch-Technische Bundesanstalt
Bundesallee 100
38116 Braunschweig