Mejora de un Reloj Atómico utilizando Vacío Comprimido

Desde el trabajo pionero de Ramsey, los interferómetros de átomos se emplean para la metrología de precisión, en particular para medir el tiempo y realizar el segundo. En un interferómetro clásico, un conjunto de átomos se prepara en uno de los dos estados de entrada, mientras que el segundo se deja vacío. En este caso, el ruido del vacío restringe la precisión del interferómetro al límite cuántico estándar (SQL). Aquí, proponemos y demostramos experimentalmente una nueva configuración de reloj que supera el SQL al comprimir el vacío en el estado de entrada vacío. Creamos un estado de vacío comprimido que contiene un promedio de 0.75 átomos para mejorar la sensibilidad del reloj de 10,000 átomos en 2.05-₀.₃₇^+0.34 dB. El SQL plantea una limitación significativa para los relojes de fuente de microondas actuales, que sirven como la principal referencia de tiempo. Evaluamos las principales limitaciones técnicas y desafíos para diseñar una próxima generación de relojes de fuente basados en vacío comprimido atómico.