論文の概要: Enhancing strontium clock atom interferometry using quantum optimal control

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.13217v1
• Date: Tue, 26 Jul 2022 23:56:33 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-03 10:15:20.993319
• Title: Enhancing strontium clock atom interferometry using quantum optimal control
• Title（参考訳）: 量子最適制御によるストロンチウムクロック原子干渉測定の強化
• Authors: Zilin Chen, Garrett Louie, Yiping Wang, Tejas Deshpande, Tim Kovachy
• Abstract要約: ストロンチウムクロック干渉計のQOCパルスについて検討し,基本2乗パルスに対する優位性を実証した。 これにより、Srクロック干渉計における大きな運動量移動のスケールが向上し、科学的な目標を達成するための道を開くことができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.09786690381850353
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Strontium clock atom interferometry is a promising new technique, with multiple experiments under development to explore its potential for dark matter and gravitational wave detection. In these detectors, large momentum transfer (LMT) using sequences of many laser pulses is necessary, and thus high fidelity of each pulse is important since small infidelities become magnified. Quantum Optimal Control (QOC) is a framework for developing control pulse waveforms that achieve high fidelity and are robust against experimental imperfections. Resonant single-photon transitions using the narrow clock transition of strontium involve significantly different quantum dynamics than more established atom interferometry methods based on far-detuned two-photon Raman or Bragg transitions, which leads to new opportunities and challenges when applying QOC. Here, we study QOC pulses for strontium clock interferometry and demonstrate their advantage over basic square pulses (primitive pulses) and composite pulses in terms of robustness against multiple noise channels. This could improve the scale of large momentum transfer in Sr clock interferometers, paving the way to achieve these scientific goals.
• Abstract（参考訳）: ストロンチウム原子干渉法(Strontium clock atom interferometry)は、ダークマターと重力波検出の可能性を探るための複数の実験が進行中である。 これらの検出器では、多くのレーザーパルスのシーケンスを用いた大きな運動量移動(lmt)が必要であり、少ない不純物が拡大するため各パルスの忠実度が重要である。 量子最適制御(Quantum Optimal Control, QOC)は、高忠実性を実現し、実験的不完全性に対して堅牢な制御パルス波形を開発するためのフレームワークである。 ストロンチウムの狭いクロック遷移を用いた共鳴単光子遷移は、遠方修正された2光子ラマンまたはブラッグ遷移に基づくより確立された原子干渉法とは大きく異なる量子力学を含む。 本稿では、ストロンチウムクロック干渉計のQOCパルスについて検討し、複数のノイズチャネルに対するロバスト性の観点から、基本2乗パルス(原始パルス)と複合パルスの利点を示す。 これにより、Srクロック干渉計における大きな運動量移動のスケールが向上し、これらの科学的目標を達成するための道を開くことができる。

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