論文の概要: Quantum-enhanced atomic gyroscope with tunable precision
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.10574v1
- Date: Wed, 20 Oct 2021 14:03:25 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-11 00:01:15.926463
- Title: Quantum-enhanced atomic gyroscope with tunable precision
- Title（参考訳）: 可変精度の量子増幅原子ジャイロスコープ
- Authors: J.P. Cooling and J.A.Dunningham
- Abstract要約: 我々は、原子ボース・アインシュタイン凝縮体における量子効果を利用したジャイロスコープをモデル化し、精度の調整可能な拡張を得る。
現在の慣性航法系は、ファイバー光学系における無絡光子を用いたサニャック効果に依存している。
我々は、量子相転移に関連する鋭い共鳴に基づいて異なる経路を利用する。
- 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 model a gyroscope that exploits quantum effects in an atomic Bose-Einstein
condensate to gain a tunable enhancement in precision. Current inertial
navigation systems rely on the Sagnac effect using unentangled photons in
fibre-optic systems and there are proposals for improving how the precision
scales with the number of particles by using entanglement. Here we exploit a
different route based on sharp resonances associated with quantum phase
transitions. By adjusting the interaction between the particles and/or the
shape of their trapping potential we are able to tune the width of the
resonance and hence the precision of the measurement. Here we show how we can
use this method to increase the overall sensitivity of a gyroscope by adjusting
the system parameters as the measurement proceeds and our knowledge of the
rotation improves. We illustrate this with an example where the precision is
enhanced by a factor of more than 20 over the case without tuning, after 100
repetitions. Metrology schemes with tunable precision based on quantum phase
transitions could offer an important complementary method to other
quantum-enhanced measurement and sensing schemes.
- Abstract（参考訳）: 我々は、原子ボース・アインシュタイン凝縮体における量子効果を利用したジャイロスコープをモデル化し、精度の調整可能な拡張を得る。
現在の慣性航法システムは、光ファイバー系における非エンタングル光子を用いたサニャック効果に依存しており、エンタングルメントを用いて粒子数と精度がどのようにスケールするかを改善するための提案がある。
ここでは、量子相転移に関連する鋭い共鳴に基づく異なる経路を利用する。
粒子と/またはトラップ電位の形状の相互作用を調整することで、共鳴の幅や測定精度を調整できる。
本稿では,計測が進むにつれてシステムパラメータを調整し,ジャイロスコープ全体の感度を向上させる方法を示し,回転に関する知識が向上することを示す。
本報告では,100回の繰り返しの後,ケースに対して20以上の係数で精度が向上する例を示す。
量子相転移に基づく可変精度のメトロロジースキームは、他の量子強度測定およびセンシングスキームに重要な補完方法を提供することができる。
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