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Abstract

The ground-state hyperfine transition ΔmF = 0 of trapped Yb+ ions has been measured as 12642812119.6 (0.4) Hz. The frequency instability of a microwave, controlled by this resonance, is characterised by the standard deviation 2·10−11· (τ/sec)−1/2, where τ is the time separation of probes. The performance of this frequency standard or “clock” exceeds the stability of commercial cesium clocks and still offers major potential for improvement.

Ein 12-GHz-Frequenznormal auf der Grundlage gespeicherter Ytterbium-Ionen

Der Hyperfein-Übergang ΔmF = 0 im Grundzustand gespeicherter Yb+-Ionen wurde zu 12642812119,6 (0,4) Hz gemessen. Die Instabilität der Frequenz einer Mikrowelle, die durch diese Resonanz geregelt ist, wird durch die Standardabweichung 2·10−11 (τ/sec)−1/2 gekennzeichnet; τ ist der Zeitabstand der Proben. Dieses Frequenznormal — eine „Uhr” — übertrifft die Stabilität handelsüblicher Caesium-Uhren und bietet noch erhebliche Möglichkeiten für Verbesserungen.