Erratum to: The electric quadrupole moment of molecular hydrogen ions and their potential for a molecular ion clock
Erratum to: The electric quadrupole moment of molecular hydrogen ions and their potential for a molecular ion clock
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勘误：分子氢离子的电四极矩及其作为分子离子钟的潜力
DOI：
10.1007/s00340-014-5902-2
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发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
S. Schiller
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
D. Bakalov;S. Schiller
在分子氢离子中的跃迁频率的系统性移位与在离子阱中进行的这些系统的超高分辨率射频、微波和光学光谱学有关。我们对这类分子的电四极矩与离子阱中存在的静电场梯度的相互作用进行了从头算描述。在良好的近似下，它被描述在一个有效的微扰哈密顿量。然后在Born-Oppenheimer近似中进行近似处理。我们给出了一个表达式的电四极耦合参数适用于所有氢分子离子物种和评估它的大量的状态H2+，HD+，和D2+。系统位移可以用微扰哈密顿量的简单期望值来计算。报道了HD ~+超精细态之间的射频、单光子电偶极（E1）和双光子E1跃迁的结果。对于无旋转态之间的双光子E1跃迁，位移消失。对于一个大的振转单光子跃迁的子集，四极移的绝对值范围从0.3到10 Hz的电场梯度为108 V/m2。我们指出了一个测定四极移的实验方法，它可以将四极移对未扰动振转跃迁频率的不确定性的贡献降低到1 × 10− 15分数级，对于选定的跃迁，甚至可以降低到低于1 × 10 − 15分数级.对于大量的跃迁，我们考虑了黑体辐射、塞曼效应、斯塔克效应和四极效应的综合贡献，估计所选跃迁的总跃迁频率不确定度可以降低到1 × 10− 15水平以下。
The systematic shifts of the transition frequencies in the molecular hydrogen ions are of relevance to ultra-high-resolution radio-frequency, microwave and optical spectroscopy of these systems, performed in ion traps. We develop the ab initio description of the interaction of the electric quadrupole moment of this class of molecules with the static electric field gradients present in ion traps. In good approximation, it is described in terms of an effective perturbation Hamiltonian. An approximate treatment is then performed in the Born–Oppenheimer approximation. We give an expression of the electric quadrupole coupling parameter valid for all hydrogen molecular ion species and evaluate it for a large number of states of H2+, HD+, and D2+. The systematic shifts can be evaluated as simple expectation values of the perturbation Hamiltonian. Results on radio-frequency, one-photon electric dipole (E1), and two-photon E1 transitions between hyperfine states in HD+are reported. For two-photon E1 transitions between rotationless states, the shifts vanish. For a large subset of rovibrational one-photon transitions, the absolute values of the quadrupole shifts range from 0.3 to 10 Hz for an electric field gradient of 108V/m2. We point out an experimental procedure for determining the quadrupole shift which will allow reducing its contribution to the uncertainty of unperturbed rovibrational transition frequencies to the 1 × 10−15fractional level and, for selected transitions, even below it. The combined contributions of black-body radiation, Zeeman, Stark and quadrupole effects are considered for a large set of transitions, and it is estimated that the total transition frequency uncertainty of selected transitions can be reduced below the 1 × 10−15level.
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