論文の概要: Atom interferometry at arbitrary orientations and rotation rates
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.18988v1
- Date: Thu, 29 Feb 2024 09:40:58 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-01 15:21:51.895306
- Title: Atom interferometry at arbitrary orientations and rotation rates
- Title（参考訳）: 任意の向きと回転速度における原子干渉計
- Authors: Quentin d'Armagnac de Castanet, Cyrille Des Cognets, Romain Arguel,
Simon Templier, Vincent Jarlaud, Vincent M\'enoret, Bruno Desruelle, Philippe
Bouyer, and Baptiste Battelier
- Abstract要約: ランダムな角度,回転速度,加速度の範囲で動作する原子干渉計を提案する。
期待される位相シフトの正確なモデルにより、回転と加速度信号を解き放つことができる。
我々のハイブリッド回転原子干渉計は、オンボード応用のための量子慣性センサーの完全なポテンシャルを解き放つ。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The exquisite precision of atom interferometers has sparked the interest of a
large community for use cases ranging from fundamental physics to geodesy and
inertial navigation. However, their practical use for onboard applications is
still limited, not least because rotation and acceleration are intertwined in a
single phase shift in free-fall atom interferometers, which makes the
extraction of a useful signal more challenging. Moreover, the spatial
separation of the wave packets due to rotations leads to a loss of signal. Here
we present an atom interferometer operating over a large range of random
angles, rotation rates and accelerations. An accurate model of the expected
phase shift allows us to untangle the rotation and acceleration signals. We
also implement a real-time compensation system using two fibre-optic gyroscopes
and a tip-tilt platform to rotate the reference mirror and maintain the full
contrast of the atom interferometer. Using these theoretical and practical
tools, we reconstruct the fringes and demonstrate a single-shot sensitivity to
acceleration of 24 $\mu$g, for a total interrogation time of 2T = 20 ms, for
angles and rotation rates reaching 30$^\circ$ and 14 $^\circ$/s respectively.
Our hybrid rotating atom interferometer unlocks the full potential of quantum
inertial sensors for onboard applications, such as autonomous navigation or
gravity mapping.
- Abstract（参考訳）: 原子干渉計の正確な精度は、基礎物理学から測地学、慣性航法まで幅広いユースケースに対する大きなコミュニティの関心を呼んだ。
しかし、自由落下型原子干渉計の単一位相シフトで回転と加速度が絡み合っているため、有用な信号の抽出がより困難になるため、オンボード応用の実用性はまだ限られている。
さらに、回転による波状パケットの空間的分離は、信号の損失につながる。
ここでは、広範囲のランダム角度、回転速度、加速度で作動する原子干渉計を提案する。
期待される位相シフトの正確なモデルにより、回転と加速度信号を解き放つことができる。
また、2つのファイバージャイロスコープと先端ティルトプラットフォームを用いて、参照ミラーを回転させ、原子干渉計の全コントラストを維持するリアルタイム補償システムを実装した。
これらの理論的および実用的なツールを用いて、各角度と回転速度をそれぞれ30$^\circ$と14 $^\circ$/sとする2T = 20 msの総尋問時間に対して、フレンズを再構成し、24$\mu$gの加速に対する単発感度を示す。
当社のハイブリッド回転原子干渉計は、自律ナビゲーションや重力マッピングなどのオンボード応用のための量子慣性センサーの完全なポテンシャルを解き放ちます。
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