Dipole-Dipole Frequency Shifts in Multilevel Atoms

Autor(es)

Cidrim, A. ^{[1, 2, 3]} ; Orioli, A. Pineiro ^{[2, 3]} ; Sanner, C. ^[2] ; Hutson, R. B. ^[2] ; Ye, J. ^[2] ; Bachelard, R. ^[1] ; Rey, A. M. ^{[2, 3]}

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Fed Sao Carlos, Dept Fis, BR-13565905 Sao Carlos, SP - Brazil

^[2] Univ Colorado, Dept Phys, NIST, JILA, Boulder, CO 80309 - USA

^[3] Univ Colorado, Ctr Theory Quantum Matter, Boulder, CO 80309 - USA

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Physical Review Letters; v. 127, n. 1 JUN 30 2021.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

Dipole-dipole interactions lead to frequency shifts that are expected to limit the performance of next-generation atomic clocks. In this work, we compute dipolar frequency shifts accounting for the intrinsic atomic multilevel structure in standard Ramsey spectroscopy. When interrogating the transitions featuring the smallest Clebsch-Gordan coefficients, we fmd that a simplified two-level treatment becomes inappropriate, even in the presence of large Zeeman shifts. For these cases, we show a net suppression of dipolar frequency shifts and the emergence of dominant nonclassical effects for experimentally relevant parameters. Our findings are pertinent to current generations of optical lattice and optical tweezer clocks, opening a way to further increase their current accuracy, and thus their potential to probe fundamental and many-body physics. (AU)

• Processo FAPESP: 18/15554-5 - Transporte e localização de luz em duas e três dimensões
• Beneficiário: Romain Pierre Marcel Bachelard
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores - Fase 2
• Processo FAPESP: 18/18353-0 - Correlações quânticas e emaranhamento em relógios atômicos
• Beneficiário: André Cidrim Santos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 19/13143-0 - Átomos frios, fótons, e correlações quânticas
• Beneficiário: Celso Jorge Villas-Bôas
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 17/09390-7 - Emaranhamento e efeitos de bloqueio em nuvens atômicas ultrafrias
• Beneficiário: André Cidrim Santos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado