[논문]A compact cold-atom clock based on a loop-gap cavity

Lee, Sangmin; Choi, Gyeong Won; Hong, Hyun-Gue; Kwon, Taeg Yong; Lee, Sang-Bum; Heo, Myoung-Sun; Park, Sang Eon

doi:10.1063/5.0057150

[해외논문] A compact cold-atom clock based on a loop-gap cavity

Applied physics letters, v.119 no.6, 2021년, pp.064002 -

Lee, Sangmin (Center for Time and Frequency, Korea Research Institute of Standards and Science , Daejeon 34113, Republic of Korea) , Choi, Gyeong Won (Center for Time and Frequency, Korea Research Institute of Standards and Science , Daejeon 34113, Republic of Korea) , Hong, Hyun-Gue (Center for Time and Frequency, Korea Research Institute of Standards and Science , Daejeon 34113, Republic of Korea) , Kwon, Taeg Yong (Center for Time and Frequency, Korea Research Institute of Standards and Science , Daejeon 34113, Republic of Korea) , Lee, Sang-Bum (Center for Time and Frequency, Korea Research Institute of Standards and Science , Daejeon 34113, Republic of Korea) , Heo, Myoung-Sun (Center for Time and Frequency, Korea Research Institute of Standards and Science , Daejeon 34113, Republic of Korea) , Park, Sang Eon (Center for Time and Frequency, Korea Research Institute of Standards and Science , Daejeon 34113, Republic of Korea)

Abstract ▼ AI-Helper

We introduce a compact atomic clock based on laser-cooled atoms trapped inside a loop-gap microwave cavity. The cavity occupies a volume eight times smaller than conventional cylindrical cavities while maintaining a high quality factor in the presence of the ten apertures required for optical manipulation of cold atoms. The measured linewidth of the Ramsey spectrum, which is limited by the free fall distance of the atomic cloud in the cavity, was 19.6 Hz. The corresponding frequency instability was σy(τ) = 2.5 × 10−12 τ−1/2, which could be further improved by reducing the local oscillator noise. This work paves a way toward high-performance portable atomic clocks.

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