論文の概要: Gravitational Redshift Tests with Atomic Clocks and Atom Interferometers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.14391v2
- Date: Wed, 17 Nov 2021 09:18:36 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-02 01:59:12.261291
- Title: Gravitational Redshift Tests with Atomic Clocks and Atom Interferometers
- Title(参考訳): 原子時計と原子干渉計による重力赤方偏移試験
- Authors: Fabio Di Pumpo, Christian Ufrecht, Alexander Friedrich, Enno Giese,
Wolfgang P. Schleich and William G. Unruh
- Abstract要約: 我々は、原子時計や原子干渉計において、重力赤方偏移違反に対する感度がどのように生じるかを特徴づける。
トラップ電位に対する線形順序を超える寄与は、トラップされた原子時計の感度に繋がることを示す。
ガイド原子干渉計は原子時計に匹敵する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 55.4934126700962
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Atomic interference experiments can probe the gravitational redshift via the
internal energy splitting of atoms and thus give direct access to test the
universality of the coupling between matter-energy and gravity at different
spacetime points. By including possible violations of the equivalence principle
in a fully quantized treatment of all degrees of freedom, we characterize how
the sensitivity to gravitational redshift violations arises in atomic clocks
and atom interferometers, as well as their underlying limitations.
Specifically, we show that: (i.) Contributions beyond linear order to trapping
potentials lead to such a sensitivity of trapped atomic clocks. (ii.) While
Bragg-type interferometers, even with a superposition of internal states, with
state-independent, linear interaction potentials are at first insensitive to
gravitational redshift tests, modified configurations, for example by
relaunching the atoms, can mimic such tests tests under certain conditions.
(iii.) Guided atom interferometers are comparable to atomic clocks. (iv.)
Internal transitions lead to state-dependent interaction potentials through
which light-pulse atom interferometers can become sensitive to gravitational
redshift violations.
- Abstract(参考訳): 原子間干渉実験は、原子の内部エネルギー分割を介して重力赤方偏移を探索することができ、そのため、異なる時空点における物質エネルギーと重力の結合の普遍性をテストするための直接アクセスを与える。
あらゆる自由度の完全量子化処理における等価原理の違反の可能性を含めることで、原子時計や原子干渉計において、重力赤方偏移違反に対する感度がどのように生じるのかを特徴付ける。
具体的には、(i)ポテンシャルをトラップする線形順序を超える寄与は、閉じ込められた原子時計の感度に繋がることを示す。
(ii)
ブラッグ型干渉計は、状態に依存しない線形相互作用ポテンシャルを持つ内部状態の重畳であっても、最初は重力的赤方偏移試験には敏感であるが、例えば原子の再発射によって修正された構成は、特定の条件下でそのような試験を模倣することができる。
(iii)
ガイド原子干渉計は原子時計に匹敵する。
(iv)
内部遷移は、光パルス原子干渉計が重力赤方偏移違反に敏感になる状態依存相互作用電位をもたらす。
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