Thorium nuclear clocks for fundamental tests of physics

Informations projet

ThoriumNuclearClock

N° de convention de subvention: 856415

DOI

10.3030/856415

Date de signature de la CE 28 Janvier 2020

Date de début 1 Février 2020

Date de fin 31 Octobre 2026

Financé au titre de

• EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)

Coût total

€ 13 789 990,00

Contribution de l’UE

€ 13 789 990,00

Coordonné par

TECHNISCHE UNIVERSITAET WIEN
Austria

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Livrables

Open Research Data Pilot (1)

Data Management Plan (DMP)

Implements the Open Research Data Pilot

Publications

Peer reviewed articles (34)

The thorium-229 low-energy isomer and the nuclear clock

Auteurs: Kjeld Beeks, Tomas Sikorsky, Thorsten Schumm, Johannes Thielking, Maxim V. Okhapkin, Ekkehard Peik
Publié dans: Nature Reviews Physics, Numéro 3/4, 2021, Page(s) 238-248, ISSN 2522-5820
Éditeur: Springer Nature
DOI: 10.1038/s42254-021-00286-6

Nuclear coherent population transfer to the $^{229m}$Th isomer using x-ray pulses

Auteurs: Kirschbaum, Tobias; Minkov, Nikolay; Pálffy, Adriana
Publié dans: Physical Review C, Numéro 5, 2022, Page(s) 064313, ISSN 2643-1564
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevc.105.064313

Group delay dispersion tuned femtosecond Kerr-lens mode-locked Ti:sapphire laser

Auteurs: E. Seres; J. Seres; T. Schumm
Publié dans: Optics Continuum, Numéro 1, 2022, ISSN 2770-0208
Éditeur: Optica Publishing Group
DOI: 10.1364/optcon.456954

Band Gap Calculations for Thorium‐Doped LiCAF

Auteurs: Thorsten Schumm; Peter Mohn; Martin Pimon
Publié dans: Advanced Theory and Simulations, Numéro 5, 2022, ISSN 2513-0390
Éditeur: Wiley-VCH GmbH
DOI: 10.1002/adts.202200185

Probing the relaxed relaxion at the luminosity and precision frontiers

Auteurs: Abhishek Banerjee, Hyungjin Kim, Oleksii Matsedonskyi, Gilad Perez, Marianna S. Safronova
Publié dans: Journal of High Energy Physics, Numéro 2020/7, 2020, ISSN 1029-8479
Éditeur: Institute of Physics Publishing
DOI: 10.1007/jhep07(2020)153

Ab-Initio Study of Calcium Fluoride Doped with Heavy Isotopes

Auteurs: Thorsten Schumm; Peter Mohn; Andreas Grüneis; Martin Pimon
Publié dans: Crystals, Numéro 12, 2022, ISSN 2073-4352
Éditeur: Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
DOI: 10.3390/cryst12081128

Contribution of negative-energy states to multipolar polarizabilities of the Sr optical lattice clock

Auteurs: S. G. Porsev; M. G. Kozlov; M. S. Safronova
Publié dans: Phys. Rev. A, Numéro 11, 2023, Page(s) L051102, ISSN 2643-1564
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physreva.108.l051102

Nonperturbative Generation of Harmonics by Nanometer-Scale Localized Electronic States on the Surface of Bulk Materials and Nano-Films

Auteurs: Jozsef Seres; Enikoe Seres; Eva Céspedes; Leyre Martinez-de-Olcoz; Miguel Zabala; Thorsten Schumm
Publié dans: Optics; Volume 4; Numéro 1; Pages: 246-257, Numéro 7, 2023, Page(s) 4, ISSN 2328-7810
Éditeur: Science Publishing Group
DOI: 10.3390/opt4010017

Nuclear Excitation of the ^{229}Th Isomer via Defect States in Doped Crystals.

Auteurs: Brenden Scott Nickerson; Martin Pimon; Pavlo V. Bilous; Johannes Gugler; Kjeld Beeks; Tomas Sikorsky; Peter Mohn; Thorsten Schumm; Adriana Pálffy
Publié dans: Physical Review Letters, Numéro 4, 2020, Page(s) 032501, ISSN 1079-7114
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.125.032501

New Measurement Resolves Key Astrophysical Fe XVII Oscillator Strength Problem

Auteurs: Steffen Kühn; Charles Cheung; Natalia S. Oreshkina; René Steinbrügge; Moto Togawa; Sonja Bernitt; Lukas Berger; Jens Buck; Moritz Hoesch; Jörn Seltmann; Florian Trinter; Christoph H. Keitel; Mikhail G. Kozlov; Sergey G. Porsev; Ming Feng Gu; F. Scott Porter; Thomas Pfeifer; Maurice A. Leutenegger; Zoltán Harman; Marianna S. Safronova; José R. Crespo López-Urrutia; Chintan Shah
Publié dans: Physical review letters 129(24), 245001 (2022). doi:10.1103/PhysRevLett.129.245001, Numéro 2, 2022, ISSN 0031-9007
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.15120/gsi-2022-00990

Observation of the radiative decay of the 229Th nuclear clock isomer

Auteurs: Sandro Kraemer; Janni Moens; Michail Athanasakis-Kaklamanakis; Silvia Bara; Kjeld Beeks; Premaditya Chhetri; Katerina Chrysalidis; Arno Claessens; Thomas E. Cocolios; João G. M. Correia; Hilde De Witte; Rafael Ferrer; Sarina Geldhof; Reinhard Heinke; Niyusha Hosseini; Mark Huyse; Ulli Köster; Yuri Kudryavtsev; Mustapha Laatiaoui; Razvan Lica; Goele Magchiels; Vladimir Manea; Clement Merckling; L
Publié dans: "Nature, 2023, 617 (7962), pp.706-710. ⟨10.1038/s41586-023-05894-z⟩", Numéro 32, 2023, ISSN 1476-4687
Éditeur: Springer
DOI: 10.1038/s41586-023-05894-z

High harmonic generation in AlN due to out-of-surface electron orbitals

Auteurs: Jozsef Seres; E. Seres; Carles Serrat; Thorsten Schumm
Publié dans: OSA Continuum, Numéro 4, 2020, ISSN 2578-7519
Éditeur: Optica Publishing Group
DOI: 10.5281/zenodo.4441972

Low-lying energy levels of 229 Th 35+ and the electronic bridge process

Auteurs: S G Porsev, C Cheung, M S Safronova
Publié dans: Quantum Science and Technology, Numéro 6/3, 2021, Page(s) 034014, ISSN 2058-9565
Éditeur: IOPScience
DOI: 10.1088/2058-9565/ac08f1

Calculation of energies and hyperfine structure constants of 233U^+ and 233U

Auteurs: Porsev, S. G.; Cheung, C.; Safronova, M. S.
Publié dans: Physical Review A, Numéro 12, 2023, ISSN 2469-9926
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physreva.106.042810

Growth and characterization of thorium doped calcium fluoride single crystals

Auteurs: Kjeld Beeks
Publié dans: Nature Scientific reports, Numéro 13, 2023, Page(s) 3897, ISSN 2045-2322
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41598-023-31045-5

Nonlinear propagation effect in x-ray parametric amplification during high harmonic generation

Auteurs: J. Seres; E. Seres; C. Serrat; T. H. Dinh; N. Hasegawa; M. Ishino; M. Nishikino; K. Nakano; S. Namba
Publié dans: Journal of the Optical Society of America B, Numéro 39, 2022, ISSN 1084-7529
Éditeur: Optical Society of America
DOI: 10.1364/josab.454902

The theory of direct laser excitation of nuclear transitions

Auteurs: Lars von der Wense, Pavlo V. Bilous, Benedict Seiferle, Simon Stellmer, Johannes Weitenberg, Peter G. Thirolf, Adriana Pálffy, Georgy Kazakov
Publié dans: The European Physical Journal A, Numéro 56/7, 2020, ISSN 1434-6001
Éditeur: Springer Verlag
DOI: 10.1140/epja/s10050-020-00177-x

Vacuum-ultraviolet laser source for spectroscopy of trapped thorium ions

Auteurs: J Thielking; K Zhang; J Tiedau; J Zander; G Zitzer; M V Okhapkin; E Peik
Publié dans: New Journal of Physics, Vol 25, Iss 8, p 083026 (2023), Numéro 9, 2023, Page(s) 083026, ISSN 1367-2630
Éditeur: Institute of Physics Publishing
DOI: 10.1088/1367-2630/aced1b

Driven electronic bridge processes via defect states in Th 229 -doped crystals

Auteurs: Brenden S. Nickerson, Martin Pimon, Pavlo V. Bilous, Johannes Gugler, Georgy A. Kazakov, Tomas Sikorsky, Kjeld Beeks, Andreas Grüneis, Thorsten Schumm, Adriana Pálffy
Publié dans: Physical Review A, Numéro 103/5, 2021, Page(s) 053120, ISSN 2469-9926
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physreva.103.053120

Excitation and probing of low-energy nuclear states at high-energy storage rings

Auteurs: Junlan Jin; Hendrik Bekker; Tobias Kirschbaum; Yuri A. Litvinov; Adriana Pálffy; Jonas Sommerfeldt; Andrey Surzhykov; Peter G. Thirolf; Dmitry Budker
Publié dans: Physical review research 5(2), 023134 (2023). doi:10.1103/PhysRevResearch.5.023134, Numéro 8, 2023, ISSN 2643-1564
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevresearch.5.023134

SpaceQ -- Direct Detection of Ultralight Dark Matter with Space Quantum Sensors

Auteurs: Yu-Dai Tsai; Joshua Eby; Marianna Safronova
Publié dans: Nature Astronomy, Numéro 22, 2023, Page(s) 113, ISSN 2397-3366
Éditeur: Springer Nature
DOI: 10.1038/s41550-022-01833-6

Optical telecommunications-band clock based on neutral titanium atoms

Auteurs: Scott Eustice; Dmytro Filin; Jackson Schrott; Sergey Porsev; Charles Cheung; Diego Novoa; Dan M. Stamper-Kurn; Marianna S. Safronova
Publié dans: Phys. Rev. A, Numéro 24, 2023, Page(s) L051102, ISSN 1050-2947
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physreva.107.l051102

Absolute X-ray energy measurement using a high-accuracy angle encoder

Auteurs: Takahiko Masuda, Tsukasa Watanabe, Kjeld Beeks, Hiroyuki Fujimoto, Takahiro Hiraki, Hiroyuki Kaino, Shinji Kitao, Yuki Miyamoto, Koichi Okai, Noboru Sasao, Makoto Seto, Thorsten Schumm, Yudai Shigekawa, Kenji Tamasaku, Satoshi Uetake, Atsushi Yamaguchi, Yoshitaka Yoda, Akihiro Yoshimi, Koji Yoshimura
Publié dans: Journal of Synchrotron Radiation, Numéro 28/1, 2021, Page(s) 111-119, ISSN 1600-5775
Éditeur: International Union of Crystallography
DOI: 10.1107/s1600577520014526

Precision Calculation of Hyperfine Constants for Extracting Nuclear Moments of Th229

Auteurs: S. G. Porsev; M. S. Safronova; M. G. Kozlov
Publié dans: Physical Review Letters, Numéro 127, 2021, ISSN 0031-9007
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.127.253001

Role of triple excitations in calculating different properties of Ba +

Auteurs: S. G. Porsev, M. S. Safronova
Publié dans: Physical Review A, Numéro 103/4, 2021, Page(s) 042815, ISSN 2469-9926
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physreva.103.042815

Extending Our Knowledge about the 229Th Nuclear Isomer

Auteurs: Seiferle, Benedict Moritz, Daniel Scharl, Kevin Ding, Shiqian Zacherl, Florian Löbell, Lilli
Publié dans: Atoms, 2022, ISSN 2218-2004
Éditeur: MDPI
DOI: 10.3390/atoms10010024

Integrating Superregenerative Principles in a Compact, Power-Efficient NMR/NQR Spectrometer: A Novel Approach with Pulsed Excitation

Auteurs: Sikorsky, Tomas; Pelczar, Andrzej; Schneider, Stephan; Schumm, Thorsten
Publié dans: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A, Numéro 1062, 2023, Page(s) 169239, ISSN 1872-9576
Éditeur: Elsevier
DOI: 10.1016/j.nima.2024.169239

'Phase Transition' in the 'Thorium-Isomer Story'

Auteurs: P.G. Thirolf, B. Seiferle, L. v.d. Wense, I. Amersdorffer, D. Moritz, J. Weitenberg
Publié dans: Acta Physica Polonica B, Numéro 51, 2020, Page(s) 561-570, ISSN 0587-4254
Éditeur: Jagellonian University
DOI: 10.1103/physrevc.103.014313

Nuclear clocks for testing fundamental physics

Auteurs: E Peik, T Schumm, M S Safronova, A Pálffy, J Weitenberg, P G Thirolf
Publié dans: Quantum Science and Technology, Numéro 6/3, 2021, Page(s) 034002, ISSN 2058-9565
Éditeur: IOP Publishing
DOI: 10.1088/2058-9565/abe9c2

"Enhancing divalent optical atomic clocks with the <mml:math xmlns:mml=""http://www.w3.org/1998/Math/MathML""><mml:mrow><mml:mmultiscripts><mml:mrow /><mml:mprescripts /><mml:none /><mml:mn>1</mml:mn></mml:mmultiscripts><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>↔</mml:mo><mml:msup><mml:mrow /><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:ms"

Auteurs: Matthew A. Bohman; Sergey G. Porsev; David B. Hume; David R. Leibrandt; Marianna S. Safronova
Publié dans: Phys. Rev. A, Numéro 8, 2023, Page(s) 053120, ISSN 1050-2947
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physreva.108.053120

Electronic Bridge Excitation in Highly Charged Th 229 Ions

Auteurs: Pavlo V. Bilous; H. Bekker; H. Bekker; Julian C. Berengut; Julian C. Berengut; Benedict Seiferle; Lars von der Wense; Peter G. Thirolf; Thomas Pfeifer; José R. Crespo López-Urrutia; Adriana Pálffy
Publié dans: Physical Review Letters, Numéro 2, 2020, ISSN 0031-9007
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.124.192502

The phenomenology of quadratically coupled ultra light dark matter

Auteurs: Abhishek Banerjee; Gilad Perez; Marianna Safronova; Inbar Savoray; Aviv Shalit
Publié dans: Journal of High Energy Physics, Vol 2023, Iss 10, Pp 1-62 (2023), Numéro 21, 2023, ISSN 1029-8479
Éditeur: Institute of Physics Publishing
DOI: 10.1007/jhep10(2023)042

229mTh isomer from a nuclear model perspective

Auteurs: Nikolay Minkov and Adriana Pálffy
Publié dans: Physical Review C, 2021, ISSN 2469-9985
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/PhysRevC.103.014313

Measurement of the Th 229 Isomer Energy with a Magnetic Microcalorimeter

Auteurs: Tomas Sikorsky, Jeschua Geist, Daniel Hengstler, Sebastian Kempf, Loredana Gastaldo, Christian Enss, Christoph Mokry, Jörg Runke, Christoph E. Düllmann, Peter Wobrauschek, Kjeld Beeks, Veronika Rosecker, Johannes H. Sterba, Georgy Kazakov, Thorsten Schumm, Andreas Fleischmann
Publié dans: Physical Review Letters, Numéro 125/14, 2020, ISSN 0031-9007
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.125.142503

Non-peer reviewed articles (1)

The Thorium-Isomer: Heartbeat for a Nuclear Clock

Auteurs: Peter G. Thirolf, B. Seiferle, L. v. d. Wense
Publié dans: Nuclear Physics News, Numéro 31/1, 2021, Page(s) 13-18, ISSN 1061-9127
Éditeur: Taylor and Francis Inc.
DOI: 10.1080/10619127.2020.1832809