論文の概要: Decoherence of Atomic Ensembles in Optical Lattice Clocks by Gravity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.02405v2
• Date: Thu, 3 Feb 2022 01:31:45 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-23 06:57:00.834710
• Title: Decoherence of Atomic Ensembles in Optical Lattice Clocks by Gravity
• Title（参考訳）: 重力による光学格子時計の原子アンサンブルのデコヒーレンス
• Authors: Akio Kawasaki
• Abstract要約: 光格子時計は原子アンサンブル内で1mm以下の高さ差を解くことができる。 安定性のさらなる改善により、クロックは原子アンサンブル内のサブシステムの高さ差を解消できる。
• 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: Optical lattice clocks can now resolve the height difference below 1 mm within an atomic ensemble by means of gravitational redshift with integration over sufficient amount of time. Further improvement in the stability enables the clocks to resolve the height difference of subsystems within an atomic ensemble that is conventionally interrogated as a single coherent spin state in a single Ramsey sequence, resulting in the dephasing of the coherent spin state. This effect is observable with a clock of a stability of $\lesssim 10^{-21}$ by introducing a single-layer-resolved imaging system for a three-dimensional optical lattice, and limits the 1 s stability of the clock around $10^{-19}$ for an atomic ensemble distributing symmetrically for the three axes, which is also a signal of the decoherence. With atoms in an entangled state, this can be the first observation of the decoherence of a quantum state by a gravitational effect, and the suppression of other systematic shifts to observe this decoherence seems feasible.
• Abstract（参考訳）: 光格子時計は、十分な時間をかけて重力赤方偏移によって原子アンサンブル内の高さ1mm以下の差を解消することができる。 安定性のさらなる改善により、時計は単一のラムゼイ系列において単一のコヒーレントスピン状態として伝統的に疑問視される原子アンサンブル内のサブシステムの高さ差を解消し、コヒーレントスピン状態が低下する。 この効果は、3次元光学格子のための単層分解イメージングシステムを導入することで、$\lesssim 10^{-21}$の安定性の時計で観測可能であり、3軸に対して対称に分布する原子アンサンブルに対して、クロックの1s安定性を10^{-19}$で制限する。 原子が絡み合った状態にある場合、これは重力効果による量子状態のデコヒーレンスの最初の観測であり、このデコヒーレンスを観測するための他の体系的シフトの抑制は実現可能と思われる。

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