論文の概要: Robust Atom Optics for Bragg Atom Interferometry
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.16950v2
- Date: Fri, 7 Apr 2023 23:42:46 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-11 20:06:55.284006
- Title: Robust Atom Optics for Bragg Atom Interferometry
- Title（参考訳）: ブラッグ原子干渉計のためのロバスト原子光学
- Authors: Garrett Louie, Zilin Chen, Tejas Deshpande, Timothy Kovachy
- Abstract要約: 数値量子最適制御により開発されたロバストブラッグパルスのシミュレーション研究を行う。
最適化されたシーケンスは、数十ドルのk$運動量分離と5倍以上のコントラストを維持している。
このようなパルスは、前例のない感度、コントラストの改善、熱い原子源によるブラッグ原子干渉計の動作を可能にする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.10499611180329801
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Multi-photon Bragg diffraction is a powerful method for fast, coherent
momentum transfer of atom waves. However, laser noise, Doppler detunings, and
cloud expansion limit its efficiency in large momentum transfer (LMT) pulse
sequences. We present simulation studies of robust Bragg pulses developed
through numerical quantum optimal control. Optimized pulse performance under
noise and cloud inhomogeneities is analyzed and compared to analogous Gaussian
and adiabatic rapid passage (ARP) pulses in simulated LMT Mach-Zehnder
interferometry sequences. The optimized pulses maintain robust population
transfer and phase response over a broader range of noise, resulting in
superior contrast in LMT sequences with thermal atom clouds and intensity
inhomogeneities. Large optimized LMT sequences use lower pulse area than
Gaussian pulses, making them less susceptible to spontaneous emission loss. The
optimized sequences maintain over five times better contrast with tens of
$\hbar k$ momentum separation and offers more improvement with greater LMT.
Such pulses could allow operation of Bragg atom interferometers with
unprecedented sensitivity, improved contrast, and hotter atom sources.
- Abstract（参考訳）: 多光子ブラッグ回折は、原子波の高速でコヒーレントな運動量移動の強力な方法である。
しかし、レーザーノイズ、ドップラーデチューニング、雲の膨張は大きな運動量伝達(LMT)パルス列の効率を制限する。
数値量子最適制御により開発されたロバストブラッグパルスのシミュレーション研究を行う。
雑音および雲の不均一性下での最適パルス性能を解析し、lmtマッハ・ツェンダー干渉法シミュレーションにおける類似のガウス波および断熱速通路(arp)パルスと比較した。
最適化されたパルスは、広い範囲のノイズに対して頑健な人口移動と位相応答を維持し、熱原子雲と強度不均一性を持つLMT配列において優れたコントラストをもたらす。
大きな最適化lmt配列はガウスパルスよりも低いパルス領域を使用するため、自然放出損失の影響を受けにくい。
最適化されたシーケンスは、数十の$\hbar k$運動量分離と5倍以上のコントラストを維持し、より大きなLMTによる改善を提供する。
このようなパルスは、前例のない感度、コントラストの改善、熱い原子源によるブラッグ原子干渉計の動作を可能にする。
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