論文の概要: Quantum-Enhanced Velocimetry with Doppler-Broadened Atomic Vapor
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.03491v1
- Date: Sat, 7 Mar 2020 02:20:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-30 06:58:51.943538
- Title: Quantum-Enhanced Velocimetry with Doppler-Broadened Atomic Vapor
- Title（参考訳）: ドップラー膨らんだ原子蒸気による量子エンハンス・ベロシメトリ
- Authors: Zilong Chen, Hong Ming Lim, Chang Huang, Rainer Dumke, and Shau-Yu Lan
- Abstract要約: 移動室温度の原子蒸気セルを透過する光の分散測定を用いて、単発でセルの速度を計測する。
単一原子の測定とは対照的に、この方法は原子の集合運動に基づいており、その速度分布を知ることなくアンサンブルのc.m.速度を感知することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.930404762282402
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Traditionally, measuring the center-of-mass (c.m.) velocity of an atomic
ensemble relies on measuring the Doppler shift of the absorption spectrum of
single atoms in the ensemble. Mapping out the velocity distribution of the
ensemble is indispensable when determining the c.m. velocity using this
technique. As a result, highly sensitive measurements require preparation of an
ensemble with a narrow Doppler width. Here, we use a dispersive measurement of
light passing through a moving room temperature atomic vapor cell to determine
the velocity of the cell in a single shot with a short-term sensitivity of 5.5
$\mu$m s$^{-1}$ Hz$^{-1/2}$. The dispersion of the medium is enhanced by
creating quantum interference through an auxiliary transition for the probe
light under electromagnetically induced transparency condition. In contrast to
measurement of single atoms, this method is based on the collective motion of
atoms and can sense the c.m. velocity of an ensemble without knowing its
velocity distribution. Our results improve the previous measurements by 3
orders of magnitude and can be used to design a compact motional sensor based
on thermal atoms.
- Abstract（参考訳）: 伝統的に、原子アンサンブルの質量中心速度(c.m.)の測定は、単一の原子の吸収スペクトルのドップラーシフトの測定に依存する。
この手法を用いてc.m.速度を決定する場合,アンサンブルの速度分布をマッピングすることは不可欠である。
その結果、感度の高い測定には狭いドップラー幅のアンサンブルの作成が必要となる。
ここでは, 移動室温度の原子蒸気セルを透過する光の分散測定を行い, 短期感度5.5$\mu$m s$^{-1}$ Hz$^{-1/2}$でセルの速度を決定する。
電磁誘導透過条件下でプローブ光の補助遷移を通じて量子干渉を発生させることにより媒体の分散を高める。
単一原子の測定とは対照的に、この方法は原子の集合運動に基づいており、その速度分布を知ることなくアンサンブルのc.m.速度を感知することができる。
以上の結果から, 熱原子をベースとしたコンパクトな運動センサの設計が可能となった。
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