Zugriffsnummer 56571
Dokumenttyp Zeitschriftenartikel Open Access Hybrid
Peer Review mit Peer Review
Sprache Englisch
Titel International optical clock comparison using the European optical fiber network
Autor(in); Institution
Pizzocaro, Marco; Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM), Torino, ITALY
Zyskind, Clara; Laboratoire Temps Espace (LNE-OP), Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université de Lille, LNE, CNRS, Paris, FRANCE
Amy-Klein, Anne; Laboratoire de Physique des Lasers (LPL), Université Sorbonne Paris Nord, CNRS, Villetaneuse, FRANCE
Benkler, Erik; 4.3, Quantenoptik und Längeneinheit, PTB-Braunschweig
Bize, Sebastien; Laboratoire Temps Espace (LNE-OP), Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université de Lille, LNE, CNRS, Paris, FRANCE
Calonico, Davide; Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM), Strada delle Cacce 91, 10135 Torino, ITALY
Cantin, Etienne; Laboratoire de Physique des Lasers (LPL), Université Sorbonne Paris Nord, CNRS, Villetaneuse, FRANCE
Chardonnet, Christian; Laboratoire de Physique des Lasers (LPL), Université Sorbonne Paris Nord, CNRS, Villetaneuse, FRANCE
Clivati, Cecilia; Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM), Torino, ITALY
Condio, Stefano; Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM), Torino, ITALY
Curtis, E. Anne; National Physical Laboratory (NPL), Teddington, UNITED KINGDOM
Donadello, Simone; Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM), Torino, ITALY
Dörscher, Sören; 4.3, Quantenoptik und Längeneinheit, PTB-Braunschweig
Feng, Chen-Hao; National Physical Laboratory (NPL), Teddington, UNITED KINGDOM
Filzinger, Melina; 4.4, Zeit und Frequenz, PTB-Braunschweig
Gaudron, Jacques-Olivier; National Physical Laboratory (NPL), Teddington, UNITED KINGDOM
Godun, Rachel M.; National Physical Laboratory (NPL), Teddington, UNITED KINGDOM
Goti, Irene; Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM), Torino, ITALY
Hill, Ian R.; National Physical Laboratory (NPL), Teddington, UNITED KINGDOM
Huang, Wei; National Physical Laboratory (NPL), Teddington, UNITED KINGDOM
Huntemann, Nils; 4.4, Zeit und Frequenz, PTB-Braunschweig
Johnson, Matthew; National Physical Laboratory (NPL), Teddington, UNITED KINGDOM
Klose, Joshua; 4.3, Quantenoptik und Längeneinheit, PTB-Braunschweig
Kronjäger, Jochen; 4.3, Quantenoptik und Längeneinheit, PTB-Braunschweig
Kuhl, Alexander; 4.3, Quantenoptik und Längeneinheit, PTB-Braunschweig
Le Targat, Rodolphe; Laboratoire Temps Espace (LNE-OP), Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université de Lille, LNE, CNRS, Paris, FRANCE
Levi, Filippo; Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM), Torino, ITALY
Lipphardt, Burghard; 4.4, Zeit und Frequenz, PTB-Braunschweig
Lisdat, Christian; 4.3, Quantenoptik und Längeneinheit, PTB-Braunschweig
Lodewyck, Jerome; Laboratoire Temps Espace (LNE-OP), Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université de Lille, LNE, CNRS, Paris, FRANCE
Lopez, Oliver; Laboratoire de Physique des Lasers (LPL), Université Sorbonne Paris Nord, CNRS, Villetaneuse, FRANCE
Margolis, Helen S.; National Physical Laboratory (NPL), Teddington, UNITED KINGDOM
Mazouth-Laurol, Maxime; Laboratoire Temps Espace (LNE-OP), Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université de Lille, LNE, CNRS, Paris, FRANCE
Mura, Alberto; Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM), Torino, ITALY
Pointard, Benjamin; Laboratoire Temps Espace (LNE-OP), Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université de Lille, LNE, CNRS, Paris, FRANCE
Pottie, Paul-Eric; Laboratoire Temps Espace (LNE-OP), Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université de Lille, LNE, CNRS, Paris, FRANCE
Risaro, Matias; Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM), Torino, ITALY; National Physical Laboratory (NPL), Teddington, UNITED KINGDOM
Robertson, Billy I.; National Physical Laboratory (NPL), Teddington, UNITED KINGDOM
Schioppo, Marco; National Physical Laboratory (NPL), Teddington, UNITED KINGDOM
Stahl, Kilian; 4.3, Quantenoptik und Längeneinheit, PTB-Braunschweig
Steinel, Martin; 4.4, Zeit und Frequenz, PTB-Braunschweig
Tofful, Alexandra; National Physical Laboratory (NPL), Teddington, UNITED KINGDOM
Tønnes, Mads; Laboratoire Temps Espace (LNE-OP), Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université de Lille, LNE, CNRS, Paris, FRANCE
Tunesi, Jacob; National Physical Laboratory (NPL), Teddington, UNITED KINGDOM
Quelle/Jahr Physical Review Research: 8 (2026), 3, 1 - 11
Artikelnummer 033250
Availability [online only]
ISSN 2643-1564 (online)
DOI
URL
Verlag College Park, Md.: American Physical Society (APS)
Freie Schlagworte Atomic, optical & lattice clocks ; Frequency combs & self-phase locking ; Metrology ; Time & frequency standards ; Atoms ; Ions ; Optical fibers
Zusammenfassung Optical clocks have achieved remarkable estimated fractional frequency uncertainties reaching the 10−18 level and below, enabling applications in fundamental physics, general relativity, and geodesy. However, the challenge of verifying the international consistency of optical clocks remains critical as efforts intensify toward redefining the SI second based on an optical transition or transitions. We report on a two-month international clock comparison campaign involving seven optical clocks in four national metrology institutes (INRIM, LNE-OP, NPL, and PTB) connected via the optical fiber network established in Europe. The campaign resulted in optical frequency ratios with uncertainties ranging from 7.7×10−18 to 6.1×10−17. Among the results, the 171Yb+⁢(E⁢3) clocks at NPL and PTB demonstrated agreement within an uncertainty of 7.7×10−18, marking the first international verification of two independently developed optical clocks below one part in 1017. The operation of the 199Hg clock at LNE-OP (formerly LNE-SYRTE) resulted in frequency ratios with improved uncertainties with 171Yb+⁢(E⁢3), 171Yb, and 87Sroptical clocks. These results provide input for the redefinition of the second and underscore how fiber-linked clock networks can advance metrology and scientific applications.
Kostenfreier Zugang Open Access Hybrid
Rechteinformation CC BY 4.0 ; Creative Commons Attribution 4.0 License
Förderinformationen (1) Förderername: EURAMET
Förderprogramm: EMPIR 2020 Fundamental
Titel der Förderung: 20FUN08: NEXTLASERS: Next generation ultrastable lasers
URI der Förderung: https://www.ptb.de/empir2021/nextlasers/home/
Förderinformationen (2) Förderername: EURAMET
Förderprogramm: EMPIR 2020 Fundamental
Titel der Förderung: 20FUN01: TSCAC: Two-species composite atomic clocks
URI der Förderung: https://www.ptb.de/empir2021/tscac/home/
Förderinformationen (3) Förderername: EURAMET
Förderprogramm: EPM 2022
Titel der Förderung: 22IEM01: TOCK: Transportable optical clocks for key comparisons
URI der Förderung: https://www.ptb.de/epm2022/tock/home
Förderinformationen (4) Förderername: Agence Nationale de la Recherche (ANR)
Förderer ID: 0000 0001 2104 254X
Förderer ID Typ: ISNI
Förderprogramm: ANR-11-EQPX-0039 (Equipex REFIMEVE+); ANR-21-ESRE-0029 (ESR/Equipex+T-REFIMEVE)
Förderinformationen (5) Förderername: European Union (EU)
Förderprogramm: Horizon 2020 research and innovation program
Titel der Förderung: CLONETS-DS
Förderungsnummer: Grant Agreement No. 951886
Förderinformationen (6) Förderername: DIM SIRTEQ network of Conseil Régional Île de France
Förderprogramm: ATH-2019 ONSEPA
Förderinformationen (7) Förderername: Sorbonne Université
Förderer ID: 0000 0004 9545 4258
Förderer ID Typ: ISNI
Förderprogramm: Ph.D. grant CMA FQPS n°ANR-21-CMAQ-0001 dans le cadre de France 2030
Förderinformationen (8) Förderername: Department for Science, Innovation and Technology
Förderprogramm: National Measurement System program
Förderinformationen (9) Förderername: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Förderer ID: 0000 0001 2096 9829
Förderer ID Typ: ISNI
Förderprogramm: Germany’s Excellence Strategy (EXC-2123 QuantumFrontiers)
Titel der Förderung: SFB 1464 TerraQ
Förderungsnummer: Project-No. 3908379.67
Förderinformationen (10) Förderername: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Förderer ID: 0000 0001 2096 9829
Förderer ID Typ: ISNI
Förderprogramm: Germany’s Excellence Strategy (EXC-2123 QuantumFrontiers)
Titel der Förderung: A04 and A05, SFB 1227 DQ-mat
Förderungsnummer: Project-No. 434617780
Förderinformationen (11) Förderername: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Förderer ID: 0000 0001 2096 9829
Förderer ID Typ: ISNI
Förderprogramm: Germany’s Excellence Strategy (EXC-2123 QuantumFrontiers)
Titel der Förderung: B02
Förderungsnummer: Project-No. 274200144

Zitierung

Pizzocaro, M., Zyskind, C., Amy-Klein, A., Benkler, E., Bize, S., Calonico, D., Cantin, E., Chardonnet, C., Clivati, C., Condio, S., Curtis, E. A., Donadello, S., Dörscher, S., Feng, C.-H., Filzinger, M., Gaudron, J.-O., Godun, R. M., Goti, I., Hill, I. R., Huang, W., Huntemann, N., Johnson, M., Klose, J., Kronjäger, J., Kuhl, A., Le Targat, R., Levi, F., Lipphardt, B., Lisdat, C., Lodewyck, J., Lopez, O., Margolis, H. S., Mazouth-Laurol, M., Mura, A., Pointard, B., Pottie, P.-E., Risaro, M., Robertson, B. I., Schioppo, M., Stahl, K., Steinel, M., Tofful, A., Tønnes, M., & Tunesi, J. (2026). International optical clock comparison using the European optical fiber network. Physical Review Research, 8(3), 1–11. https://doi.org/10.1103/l4bh-ryxs

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