Gli orologi ottici in reticolo allo stronzio (Sr) sono tra gli standard di frequenza ottici più diffusi e hanno dimostrato stabilità e accuratezza eccezionali, con riproducibilità al livello di 10⁻¹⁷. I loro confronti di frequenza sono stati usati per testare teorie gravitazionali e si prevede che abilitino la geodesia relativistica, dove differenze di quota sono inferite dallo shift gravitazionale.
L’INRiM ha assemblato un proprio orologio ottico in reticolo allo Sr, implementando soluzioni originali per combinare stabilità estremamente alta e accuratezza metrologica. L’apparato impiega un fascio atomico caricato in una 2D-MOT, che aiuta a sopprimere shift da radiazione di corpo nero (BBR) originati dal forno atomico. Un otturatore ottico per il fascio di Sr è usato per sopprimere shift da collisioni con il background, migliorando accuratezza e ripetibilità nel lungo periodo.
Il piano attuale prevede l’installazione e la caratterizzazione di una nuova camera di spettroscopia quantum-enhanced per l’orologio allo Sr. L’obiettivo è abilitare schemi di interrogazione avanzati e prestazioni migliori, incluse strade verso stabilità quantum-enhanced.
L’orologio allo Sr completa gli altri standard dell’INRiM, microonde e ottico allo Yb, abilitando confronti ottico-ottico e ottico-microonde, misure di rapporti di frequenza e cross-check di effetti sistematici. Queste misure sono centrali nella roadmap internazionale verso la ridefinizione del secondo e nella validazione di standard ottici tra laboratori.
Quando connesso a disseminazione su fibra, l’orologio allo Sr può essere confrontato con standard remoti con incertezza aggiuntiva molto bassa. Questa capacità supporta la partecipazione a campagne internazionali di confronto e fornisce un riferimento tracciabile per esperimenti che richiedono frequenze ottiche ultra-stabili e time stamp accurati. Il laboratorio mantiene stabilizzazione laser, vuoto, schermatura magnetica e catena di analisi dati necessari per operare l’orologio in modo affidabile e documentarne il budget di incertezza.