魔法の波長

魔法波長（関連量、魔法周波数とも呼ばれる）は、2つの原子時計状態の分極率が同じ値を持つ光格子の波長であり、レーザー強度変動によって引き起こされるACシュタルクシフトは、 2つの時計状態間の遷移周波数に影響を与えません。 ^{[1] [2]}

光格子内のレーザー場は原子に電気双極子モーメントを誘導し、原子に力を及ぼして原子を閉じ込めます。しかし、原子状態の分極率の差により、2 つの状態間の遷移周波数に AC シュタルクシフトが生じます。このシフトは、格子内の特定の原子位置でのレーザー光強度に依存します。 ^[1]原子時計などの遷移周波数の精密測定では、レーザー光強度の時間的変動によって時計の精度が低下します。さらに、格子内のレーザー強度の空間的変動により、格子内の原子の動きも原子の内部遷移周波数の不確実性に影響します。

異なる関数形式を持つにもかかわらず、2 つの原子状態の分極率はレーザー場の波長に依存します。場合によっては、2 つの原子状態がまったく同じ分極率を持つ特定の波長を見つけることが可能です。この特定の波長は、遷移周波数で AC シュタルクシフトがゼロになるため、魔法の波長と呼ばれ、この波長に対応する周波数は魔法の周波数と呼ばれます。このアイデアは、 2003 年に香取秀俊の計算によって初めて導入され、^[1]、その後 2005 年に香取のグループによって実験的に達成されました。 ^[2]