論文の概要: Tracking the Vector Acceleration with a Hybrid Quantum Accelerometer Triad

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.13209v1
• Date: Tue, 27 Sep 2022 07:25:24 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-25 00:30:54.271757
• Title: Tracking the Vector Acceleration with a Hybrid Quantum Accelerometer Triad
• Title（参考訳）: ハイブリッド量子加速度計によるベクトル加速度の追跡
• Authors: Simon Templier and Pierrick Cheiney and Quentin d'Armagnac de Castanet and Baptiste Gouraud and Henri Porte and Fabien Napolitano and Philippe Bouyer and Baptiste Battelier and Brynle Barrett
• Abstract要約: 量子優位性を利用して全加速度ベクトルを計測した最初のハイブリッド3軸加速度計を提案する。 その超低バイアスは、長い時間スケールで加速ベクトルを追跡することができる。 これにより、量子センサーによる将来のストラップダウンアプリケーションへの道が開ける。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Robust and accurate acceleration tracking remains a challenge in many fields. For geophysics and economic geology, precise gravity mapping requires onboard sensors combined with accurate positioning and navigation systems. Cold-atom-based quantum inertial sensors can potentially provide such high-precision instruments. However, current scalar instruments require precise alignment with vector quantities. Here, we present the first hybrid three-axis accelerometer exploiting the quantum advantage to measure the full acceleration vector by combining three orthogonal atom interferometer measurements with a classical navigation-grade accelerometer triad. Its ultra-low bias permits tracking the acceleration vector over long timescales -- yielding a 50-fold improvement in stability ($6 \times 10^{-8}~g$) over our classical accelerometers. We record the acceleration vector at a high data rate (1 kHz), with absolute magnitude accuracy below 10 $\mu g$, and pointing accuracy of 4 $\mu$rad. This paves the way toward future strapdown applications with quantum sensors and highlights their potential as future inertial navigation units.
• Abstract（参考訳）: 堅牢で正確な加速度追跡は、多くの分野において依然として課題である。 地質学や経済地質学では、正確な重力マッピングには、正確な位置決めとナビゲーションシステムと組み合わさるセンサーが必要である。 低温原子ベースの量子慣性センサーは、そのような高精度な機器を提供する可能性がある。 しかし、現在のスカラー楽器はベクトル量と正確なアライメントを必要とする。 本稿では,3つの直交原子干渉計と古典的ナビゲーショングレードの加速度計を組み合わせ,量子優位性を生かした最初のハイブリッド3軸加速度計について述べる。 その超低バイアスは、長い時間スケールで加速ベクトルを追跡できる ― 従来の加速度計よりも50倍安定性が向上している(6 \times 10^{-8}~g$)。 加速度ベクトルを高いデータレート(1 khz)で記録し、絶対等級の精度は10$\mu g$以下で、4$\mu$radの精度を示す。 これにより、将来のストラップダウンアプリケーションを量子センサーで実現し、将来の慣性ナビゲーションユニットとしての可能性を強調することができる。

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