論文の概要: Single-shot Stern-Gerlach magnetic gradiometer with an expanding cloud
of cold cesium atoms
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.09779v2
- Date: Fri, 19 Feb 2021 21:03:10 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-23 17:18:03.431279
- Title: Single-shot Stern-Gerlach magnetic gradiometer with an expanding cloud
of cold cesium atoms
- Title（参考訳）: 冷セシウム原子の膨張雲を用いた単発Stern-Gerlach磁気勾配計
- Authors: Katja Gosar, Tina Arh, Tadej Me\v{z}nar\v{s}i\v{c}, Ivan Kvasi\v{c},
Du\v{s}an Ponikvar, Toma\v{z} Apih, Rainer Kaltenbaek, Rok \v{Z}itko, Erik
Zupani\v{c}, Samo Begu\v{s}, and Peter Jegli\v{c}
- Abstract要約: 本研究では,ラムゼー干渉法,スターン・ゲラッハ検出法,および長尺形状を用いて,原子雲に沿った磁場勾配の成分を単一ショットで測定する。
単発グラディメータの分解能は原子の熱運動によって制限されず、推定絶対精度は$pm0.2$mG/cm以下である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We combine the Ramsey interferometry protocol, the Stern-Gerlach detection
scheme, and the use of elongated geometry of a cloud of fully polarized cold
cesium atoms to measure the selected component of the magnetic field gradient
along the atomic cloud in a single shot. In contrast to the standard method
where the precession of two spatially separated atomic clouds is simultaneously
measured to extract their phase difference, which is proportional to the
magnetic field gradient, we here demonstrate a gradiometer using a single image
of an expanding atomic cloud with the phase difference imprinted along the
cloud. Using resonant radio-frequency pulses and Stern-Gerlach imaging, we
first demonstrate nutation and Larmor precession of atomic magnetization in an
applied magnetic field. Next, we let the cold atom cloud expand in one
dimension and apply the protocol for measuring the magnetic field gradient. The
resolution of our single-shot gradiometer is not limited by thermal motion of
atoms and has an estimated absolute accuracy below $\pm0.2$~mG/cm
($\pm20$~nT/cm).
- Abstract（参考訳）: 本研究では,ラムゼー干渉法,スターン・ゲルラッハ検出法,および完全に偏光したセシウム原子の雲の伸長幾何を用いて,原子雲に沿った磁場勾配の選ばれた成分を単一のショットで測定する。
磁場勾配に比例する位相差を抽出するために、2つの空間的に分離された原子雲の偏差を同時に測定する標準的な方法とは対照的に、雲に沿って印加された位相差を持つ膨張する原子雲の1つの画像を用いた勾配計を示す。
共鳴ラジオ波パルスとStern-Gerlachイメージングを用いて, 応用磁場中における原子磁気化の核分裂とラーモア前駆体を初めて示す。
次に、冷たい原子雲を1次元に拡大させ、磁場勾配を測定するためのプロトコルを適用した。
シングルショットgradiometerの分解能は原子の熱運動によって制限されず、推定絶対精度は$\pm0.2$~mg/cm($\pm20$~nt/cm)以下である。
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