論文の概要: Femtotesla nearly quantum-noise-limited pulsed gradiometer at Earth-scale fields

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.09004v1
• Date: Thu, 16 Dec 2021 16:39:11 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-04 09:31:34.606165
• Title: Femtotesla nearly quantum-noise-limited pulsed gradiometer at Earth-scale fields
• Title（参考訳）: フェムトテスラによる地球規模場におけるほぼ量子ノイズ制限パルスgradiometer
• Authors: V. G. Lucivero, W. Lee, M. V. Romalis, M. E. Limes, E. L. Foley, T. W. Kornack
• Abstract要約: 強パルスレーザーを用いた有限磁場勾配計を用いて,87ドルRbの原子アンサンブルとコンパクトなVCSELプローブレーザを偏極させ,単一マルチパスセルでの常磁性回転を検出する。
• 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: We describe a finite fields magnetic gradiometer using an intense pulsed laser to polarize a $^{87}$Rb atomic ensemble and a compact VCSEL probe laser to detect paramagnetic Faraday rotation in a single multipass cell. We report differential magnetic sensitivity of $14$ fT/Hz$^{1/2}$ over a broad dynamic range including Earth's field magnitude and common-mode rejection ratio higher than $10^4$. We also observe a nearly quantum-noise-limited behaviour of the gradiometer, by comparing the experimental standard deviation of the estimated frequency difference against the Cram\'{e}r-Rao lower bound in the presence of white photon shot-noise, atomic spin noise and atomic diffusion.
• Abstract（参考訳）: 本研究では, 強パルスレーザーを用いた有限場磁気放射計を用いて, 原子アンサンブル$^{87}$rbと小型vcselプローブレーザーを分極し, 単一多パスセルにおける常磁性ファラデー回転を検出する。 我々は、地球の磁場の大きさと10^4$以上の共通モード拒絶比を含む広いダイナミックレンジで、14$ fT/Hz$^{1/2}$の微分磁気感度を報告した。 我々はまた、白色光子ショットノイズ、原子スピンノイズ、原子拡散の存在下で、推定周波数差のCram\'{e}r-Rao下界に対する実験標準偏差を比較することで、グラディメータのほぼ量子ノイズ制限挙動を観察した。

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