論文の概要: Practical limits for large-momentum-transfer clock atom interferometers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.05145v1
• Date: Fri, 10 Jun 2022 14:39:03 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-09 23:03:49.264965
• Title: Practical limits for large-momentum-transfer clock atom interferometers
• Title（参考訳）: 大移動クロック原子干渉計の実用限界
• Authors: Mauro Chiarotti, Jonathan N. Tinsley, Satvika Bandarupally, Shamaila Manzoor, Michele Sacco, Leonardo Salvi and Nicola Poli
• Abstract要約: 光時計遷移における原子干渉法は、地球と将来の宇宙ミッションの両方で多くの長いベースライン実験のために追求されている。 ここでは、$pi$パルスを用いて、このような大きな運動量を順次適用するために、干渉レーザの周波数ノイズに厳しい要求を課すことを示す。 これは、ノイズの存在下での不完全なパルスの忠実さによるものであり、共鳴光と相互作用する休息中の原子でさえ明らかである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Atom interferometry on optical clock transitions is being pursued for numerous long-baseline experiments both terrestrially and for future space missions. Crucial to meeting these experiments' required sensitivities is the implementation of large momentum transfer ($>$10$^3\hbar k$). Here we show that to sequentially apply such a large momentum via $\pi$ pulses places stringent requirements on the frequency noise of the interferometry laser, finding that the linewidth is required to be considerably lower than has previously been suggested. This is due to imperfect pulse fidelity in the presence of noise and is apparent even for an atom at rest interacting with resonant light, making this a fundamental constraint on operational fidelity for a given laser and pulse sequence. Within this framework, we further present and analyse two high-power, frequency-stabilised laser sources designed to perform interferometry on the $^1$S$_0$ - $^3$P$_0$ clock transitions of cadmium and strontium, respectively operating at 332 nm and 698 nm.
• Abstract（参考訳）: 光時計遷移における原子干渉法は、地球と将来の宇宙ミッションの両方で多くの長いベースライン実験のために追求されている。 これらの実験の要求された感度を満たすためには、大きな運動量移動(>10$^3\hbar k$)の実装が不可欠である。 ここでは、$\pi$パルスによるこのような大きな運動量を順次適用するためには、干渉法レーザーの周波数ノイズに厳密な要求を課し、従来提案されていたよりもライン幅がかなり低いことを確認する。 これはノイズの存在下での不完全なパルス忠実性に起因するものであり、共鳴光と相互作用する原子であっても明らかであり、これは与えられたレーザーとパルスシーケンスの操作忠実性に基本的な制約となる。 この枠組みでは、カドミウムとストロンチウムのクロック遷移を332nmと698nmで行う$^1$S$_0$ -$^3$P$_0$で干渉計を行うために設計された2つの高出力の周波数安定化レーザー源を提示・解析する。

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