論文の概要: Generalized hyper-Ramsey-Bord\'e matter-wave interferometry: quantum
engineering of robust atomic sensors with composite pulses
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.06296v2
- Date: Wed, 2 Mar 2022 03:46:46 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-25 22:57:04.446009
- Title: Generalized hyper-Ramsey-Bord\'e matter-wave interferometry: quantum
engineering of robust atomic sensors with composite pulses
- Title（参考訳）: 一般化されたハイパーラムゼー・ボーデマター波干渉計:複合パルスを用いたロバスト原子センサーの量子工学
- Authors: T. Zanon-Willette, D. Wilkowski, R. Lefevre, A.V. Taichenachev, and
V.I. Yudin
- Abstract要約: 超狭光遷移を用いた新しい原子干渉のクラスは、量子工学の制御を非常に高い精度に推し進めている。
本稿では,ラムゼイ・ボーデ干渉計の量子工学的手法を提案し,パルス長調整,ラビ磁場振幅,周波数デチューニング,レーザー位相ステップの複数の複合レーザパルスを導入した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: A new class of atomic interferences using ultra-narrow optical transitions
are pushing quantum engineering control to a very high level of precision for a
next generation of sensors and quantum gate operations. In such context, we
propose a new quantum engineering approach to Ramsey-Bord\'e interferometry
introducing multiple composite laser pulses with tailored pulse duration, Rabi
field amplitude, frequency detuning and laser phase-step. We explore quantum
metrology with hyper-Ramsey and hyper-Hahn-Ramsey clocks below the $10^-18$
level of fractional accuracy by a fine tuning control of light excitation
parameters leading to spinor interferences protected against light-shift
coupled to laser-probe field variation. We review cooperative composite pulse
protocols to generate robust Ramsey-Bord\'e, Mach-Zehnder and double-loop
atomic sensors shielded against measurement distortion related to
Doppler-shifts and light-shifts coupled to pulse area errors. Fault-tolerant
auto-balanced hyper-interferometers are introduced eliminating several
technical laser pulse defects that can occur during the entire probing
interrogation protocol. Quantum sensors with composite pulses and ultra-cold
atomic sources should offer a new level of high accuracy in detection of
acceleration and rotation inducing phase-shifts, a strong improvement in tests
of fundamental physics with hyper-clocks while paving the way to a new
conception of atomic interferometers tracking space-time gravitational waves
with a very high sensitivity.
- Abstract（参考訳）: 超ナロー光遷移を用いた新しい原子干渉のクラスは、次世代のセンサーと量子ゲート操作のための量子工学制御を非常に高い精度で推進している。
そこで,本研究では,パルス持続時間,ラビ場振幅,周波数変調,レーザー位相ステップの複合レーザーパルスを複数導入したラムゼー・ボード・エ干渉法(ramsey-bord\'e interferometry)の量子工学的手法を提案する。
光励起パラメータの微調整制御により、超ラムジーとハイパーハーン・ラムジーのクロックを10^-18ドルの分数精度以下で量子メトロロジーを探索し、スピノル干渉をレーザー-プロベ磁場の変動に結合した光シフトから保護する。
パルス領域誤差に結合したドップラーシフトと光シフトに関する測定歪みから遮蔽されたラムジー・ボード・ボーダー、マッハ・ツェンダー、ダブルループ原子センサを生成するための複合パルスプロトコルについて検討する。
フォールトトレラントな自己平衡型ハイパー干渉計は、調査尋問プロトコル全体中に発生するいくつかの技術的なレーザーパルス欠陥を取り除く。
複合パルスと超低温原子源を持つ量子センサーは、加速と回転誘導位相シフトの検出において、新しいレベルの精度を提供し、超クロックによる基礎物理学のテストにおいて強力な改善をもたらすと同時に、超高感度で時空重力波を追跡する原子干渉計の新たな概念への道を開くべきである。
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