Absolute frequency metrology of buffer-gas-cooled molecular spectra at 1 kHz accuracy level.

Autor: Aiello R; Istituto Nazionale di Ottica, Consiglio Nazionale delle Ricerche, Via Campi Flegrei 34, Pozzuoli, 80078, Italy., Di Sarno V; Istituto Nazionale di Ottica, Consiglio Nazionale delle Ricerche, Via Campi Flegrei 34, Pozzuoli, 80078, Italy., Delli Santi MG; Istituto Nazionale di Ottica, Consiglio Nazionale delle Ricerche, Via Campi Flegrei 34, Pozzuoli, 80078, Italy., De Rosa M; Istituto Nazionale di Ottica, Consiglio Nazionale delle Ricerche, Via Campi Flegrei 34, Pozzuoli, 80078, Italy.; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sez. di Napoli, Complesso Universitario di M. S. Angelo, Via Cintia, Napoli, 80126, Italy., Ricciardi I; Istituto Nazionale di Ottica, Consiglio Nazionale delle Ricerche, Via Campi Flegrei 34, Pozzuoli, 80078, Italy.; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sez. di Napoli, Complesso Universitario di M. S. Angelo, Via Cintia, Napoli, 80126, Italy., De Natale P; Istituto Nazionale di Ottica, Consiglio Nazionale delle Ricerche, L.go E. Fermi 6, Firenze, 50125, Italy., Santamaria L; Centro di Geodesia Spaziale, Agenzia Spaziale Italiana, Contrada Terlecchia, Matera, 75100, Italy., Giusfredi G; ppqSense S.r.l., Via Gattinella 20, Campi Bisenzio, 50013, Italy., Maddaloni P; Istituto Nazionale di Ottica, Consiglio Nazionale delle Ricerche, Via Campi Flegrei 34, Pozzuoli, 80078, Italy. pasquale.maddaloni@ino.cnr.it.; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sez. di Napoli, Complesso Universitario di M. S. Angelo, Via Cintia, Napoli, 80126, Italy. pasquale.maddaloni@ino.cnr.it.
Jazyk: angličtina
Zdroj: Nature communications [Nat Commun] 2022 Nov 16; Vol. 13 (1), pp. 7016. Date of Electronic Publication: 2022 Nov 16.
DOI: 10.1038/s41467-022-34758-9
Abstrakt: By reducing both the internal and translational temperature of any species down to a few kelvins, the buffer-gas-cooling (BGC) technique has the potential to dramatically improve the quality of ro-vibrational molecular spectra, thus offering unique opportunities for transition frequency measurements with unprecedented accuracy. However, the difficulty in integrating metrological-grade spectroscopic tools into bulky cryogenic equipment has hitherto prevented from approaching the kHz level even in the best cases. Here, we overcome this drawback by an original opto-mechanical scheme which, effectively coupling a Lamb-dip saturated-absorption cavity ring-down spectrometer to a BGC source, allows us to determine the absolute frequency of the acetylene (ν 1  + ν 3 ) R(1)e transition at 6561.0941 cm -1 with a fractional uncertainty as low as 6 × 10 -12 . By improving the previous record with buffer-gas-cooled molecules by one order of magnitude, our approach paves the way for a number of ultra-precise low-temperature spectroscopic studies, aimed at both fundamental Physics tests and optimized laser cooling strategies.
(© 2022. The Author(s).)
Databáze: MEDLINE
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