論文の概要: Minute-scale gravimetry using a coherent atomic spatial superposition

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.07289v2
• Date: Mon, 8 May 2023 07:36:53 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-10 00:16:33.095517
• Title: Minute-scale gravimetry using a coherent atomic spatial superposition
• Title（参考訳）: コヒーレント原子間空間重ね合わせを用いた微小重力測定
• Authors: Cristian D. Panda, Matt Tao, James Egelhoff, Miguel Ceja, Victoria Xu, Holger M\"uller
• Abstract要約: 原子干渉法では、非古典状態は空間的重ね合わせであり、各原子は複数の場所で共存する。 我々は,原子アンサンブルの集合的軽視から生じるコヒーレンスに対する理論的および実験的限界を分析する。 これらのコヒーレンスの利得は重力測定、第5の力の探索、あるいは重力の非古典的な性質の基本的なプローブを可能にする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In quantum metrology and quantum information processing, a coherent nonclassical state must be manipulated before unwanted interactions with the environment lead to decoherence. In atom interferometry, the nonclassical state is a spatial superposition, where each atom coexists in multiple locations as a collection of phase-coherent partial wavepackets. These states enable precise measurements in fundamental physics and inertial sensing. However, atom interferometers usually use atomic fountains, where the available interrogation time is limited to ~3 seconds (for 10 m fountains). Here, we analyze the theoretical and experimental limits to the coherence arising from collective dephasing of the atomic ensemble and realize atom interferometry with a spatial superposition state that is maintained for as long as 70 seconds. These gains in coherence may enable gravimetry measurements, searches for fifth forces, or fundamental probes into the non-classical nature of gravity.
• Abstract（参考訳）: 量子力学や量子情報処理では、非古典的なコヒーレント状態は環境との不要な相互作用がデコヒーレンスを引き起こす前に操作されなければならない。 原子干渉法では、非古典状態は空間的重ね合わせであり、各原子は位相コヒーレント部分波束の集合として複数の位置で共存する。 これらの状態は基礎物理学と慣性センシングにおいて正確な測定を可能にする。 しかし、原子干渉計は通常原子泉を使用し、尋問時間はおよそ3秒(10mの噴水)に制限される。 本稿では、原子アンサンブルの集団的欠落に起因するコヒーレンスに対する理論的および実験的限界を分析し、70秒間にわたって維持される空間重ね合わせ状態を持つ原子干渉法を実現する。 これらのコヒーレンスの利得は重力測定、第5の力の探索、あるいは重力の非古典的な性質の基本的なプローブを可能にする。

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