論文の概要: Semiclassical Phase Analysis for a Trapped-Atom Sagnac Interferometer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.13996v1
- Date: Thu, 25 Mar 2021 17:32:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-06 21:23:43.142469
- Title: Semiclassical Phase Analysis for a Trapped-Atom Sagnac Interferometer
- Title（参考訳）: sagnac干渉計の半古典的位相解析
- Authors: Zhe Luo, E R Moan, and C A Sackett
- Abstract要約: サニャック原子干渉計は、円筒対称の調和ポテンシャルに閉じ込められたボース・アインシュタイン凝縮体を用いて構築することができる。
干渉計の出力は装置の回転率にのみ依存する。
理想的な場合からの逸脱は 急激な位相シフトを引き起こす
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.1278903078792915
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: A Sagnac atom interferometer can be constructed using a Bose-Einstein
condensate trapped in a cylindrically symmetric harmonic potential. Using the
Bragg interaction with a set of laser beams, the atoms can be launched into
circular orbits, with two counterpropagating interferometers allowing many
sources of common-mode noise to be excluded. In a perfectly symmetric and
harmonic potential, the interferometer output would depend only on the rotation
rate of the apparatus. However, deviations from the ideal case can lead to
spurious phase shifts. These phase shifts have been theoretically analyzed for
anharmonic perturbations up to quartic in the confining potential, as well as
angular deviations of the laser beams, timing deviations of the laser pulses,
and motional excitations of the initial condensate. Analytical and numerical
results show the leading effects of the perturbations to be second order. The
scaling of the phase shifts with the number of orbits and the trap axial
frequency ratio are determined. The results indicate that sensitive parameters
should be controlled at the $10^{-5}$ level to accommodate a rotation sensing
accuracy of $10^{-9}$ rad/s. The leading-order perturbations are suppressed in
the case of perfect cylindrical symmetry, even in the presence of anharmonicity
and other errors. An experimental measurement of one of the perturbation terms
is presented.
- Abstract（参考訳）: sagnac原子干渉計は、円柱対称調和ポテンシャルに閉じ込められたボース・アインシュタイン凝縮体を用いて構築することができる。
レーザービームとのブラッグ相互作用を用いて、原子は円形の軌道に打ち上げることができ、2つの逆伝播干渉計によって多くの共通モードノイズを排除できる。
完全に対称で調和的なポテンシャルでは、干渉計の出力は装置の回転速度にのみ依存する。
しかし、理想の場合からの逸脱はスプリアス位相シフトを引き起こす可能性がある。
これらの位相シフトは、収束電位における非調和摂動、レーザービームの角偏差、レーザーパルスのタイミング偏差、初期凝縮の運動励起に対して理論的に解析されている。
解析的および数値的な結果から、摂動の2次効果が導かれる。
軌道数とトラップ軸周波数比による位相シフトのスケーリングを決定する。
その結果、感度の高いパラメータは10^{-9}$ rad/sの回転センシング精度に対応するために10^{-5}$レベルで制御されるべきであることがわかった。
先行方向の摂動は、完全円筒対称の場合、非調和性やその他の誤差が存在する場合でも抑制される。
摂動項の1つを実験的に測定した。
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