論文の概要: Improved absolute clock stability by the joint interrogation of two
atomic states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.14309v1
- Date: Thu, 29 Apr 2021 12:50:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-02 02:09:15.723548
- Title: Improved absolute clock stability by the joint interrogation of two
atomic states
- Title（参考訳）: 2つの原子状態の連関による絶対時計安定性の向上
- Authors: Weidong Li, Shuyuan Wu, Augusto Smerzi and Luca Pezz\`e
- Abstract要約: 同じLOを2つの相外状態に問うことによって原子時計の安定性を向上する戦略を提案する。
我々のプロトコルは、現在の最先端の実験で容易にテストできる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.7582991335459645
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Improving the clock stability is of fundamental importance for the
development of quantum-enhanced metrology. One of the main limitations arises
from the randomly-fluctuating local oscillator (LO) frequency, which introduces
"phase slips" for long interrogation times and hence failure of the
frequency-feedback loop. Here we propose a strategy to improve the stability of
atomic clocks by interrogating two out-of-phase state sharing the same LO.
While standard Ramsey interrogation can only determine phases unambiguously in
the interval $[-\pi/2,\pi/2]$, the joint interrogation allows for an extension
to $[-\pi,\pi]$, resulting in a relaxed restriction of the Ramsey time and
improvement of absolute clock stability. Theoretical predictions are supported
by ab-initio numerical simulation for white and correlated LO noise. While our
basic protocol uses uncorrelated atoms, we have further extended it to include
spin-squeezing and further improving the scaling of clock stability with the
number of atoms. Our protocol can be readily tested in current state-of-the-art
experiments.
- Abstract（参考訳）: クロック安定性の向上は、量子化メトロジーの発展に不可欠である。
主な制限の1つはランダムに変動する局所発振器(LO)周波数から生じ、長い尋問時間に「位相スリップ」を導入し、周波数フィードバックループの故障を引き起こす。
本稿では,同じloを共有する2つの相外状態の問合せによって,原子時計の安定性を向上させる手法を提案する。
通常のラムゼイ尋問は$[-\pi/2,\pi/2]$の間隔で位相を不明瞭に決定できるが、合同尋問は$[-\pi,\pi]$への拡張を可能にし、ラムゼイ時間の緩和と絶対時計安定性の改善をもたらす。
理論的な予測は、白色および相関したloノイズに対する ab-initio numerical simulation によって支持される。
基本プロトコルは非相関原子を用いるが、スピンスクイーズを含むようにさらに拡張し、原子数によるクロック安定性のスケーリングをさらに改善した。
我々のプロトコルは、現在の最先端の実験で容易にテストできる。
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