論文の概要: Cavity-enhanced magnetometer with a spinor Bose-Einstein condensate
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.07245v3
- Date: Tue, 6 Apr 2021 08:31:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-06 01:08:23.552920
- Title: Cavity-enhanced magnetometer with a spinor Bose-Einstein condensate
- Title（参考訳）: ホウ素-アインシュタイン凝縮体を用いた空洞磁力計
- Authors: Karol Gietka, Farokh Mivehvar, Thomas Busch
- Abstract要約: 提案した磁気センサの感度は、原子数に対してハイゼンベルクのようなスケーリングを示す。
数ミリ秒のコヒーレンス時間を持つ104ドルの縮合原子に対して、磁気センサの感度をfT/$sqrtmathrmHz$--pT/$sqrtmathrmHz$で計算する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We propose a novel type of composite light-matter magnetometer based on a
transversely driven multi-component Bose-Einstein condensate coupled to two
distinct electromagnetic modes of a linear cavity. Above the critical pump
strength, the change of the population imbalance of the condensate caused by an
external magnetic field entails the change of relative photon number of the two
cavity modes. Monitoring the cavity output fields thus allows for
nondestructive measurement of the magnetic field in real time. We show that the
sensitivity of the proposed magnetometer exhibits Heisenberg-like scaling with
respect to the atom number. For state-of-the-art experimental parameters, we
calculate the lower bound on the sensitivity of such a magnetometer to be of
the order of fT/$\sqrt{\mathrm{Hz}}$--pT/$\sqrt{\mathrm{Hz}}$ for a condensate
of $10^4$ atoms with coherence times of the order of several ms.
- Abstract（参考訳）: 線形キャビティの2つの異なる電磁モードに結合した横駆動型多成分Bose-Einstein凝縮体に基づく新しいタイプの複合型光磁気センサを提案する。
臨界ポンプ強度を超えると、外部磁場による凝縮物の集団不均衡の変化は、2つのキャビティモードの相対光子数の変化を伴う。
キャビティ出力をモニタリングすることで、磁場をリアルタイムで非破壊的に測定することができる。
提案する磁気センサの感度は,原子数に対してハイゼンベルク様のスケーリングを示すことを示す。
最先端の実験パラメータについては、数ミリ秒のコヒーレンス時間を持つ10^4$原子の縮合に対して、fT/$\sqrt{\mathrm{Hz}}$-pT/$\sqrt{\mathrm{Hz}}$の次数であるような磁気センサの感度の低い境界を計算する。
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