論文の概要: Sensing Aharonov--Bohm phase using a multiply-orbiting-ion interferometer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.09982v1
• Date: Fri, 15 Mar 2024 02:59:12 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-18 18:48:40.192871
• Title: Sensing Aharonov--Bohm phase using a multiply-orbiting-ion interferometer
• Title（参考訳）: 多重軌道イオン干渉計を用いたアハロノフ-ボーム相のセンシング
• Authors: Ryoichi Saito, Takashi Mukaiyama,
• Abstract要約: 本研究では,イオン物質波干渉計であるAharonov--Bohm相の測定法を提案する。 電位のイオン軌道はリッサホス曲線を形成し、イオン回転の方向が逆になる。 本研究におけるアハロノフ-ボーム相の感度は約300rad/sの回転感度に対応する。
• 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: Interferometers, which are built using spatially propagating light or matter waves, are commonly used to measure physical quantities. These measurements are made possible by exploiting the interference between waves traveling along different paths. This study introduces a novel approach to sensing of the Aharonov--Bohm phase, an ion matter-wave interferometer operating within a two-dimensional circular trajectory in a trap potential. The ion orbitals in the potential form Lissajous curves, causing the direction of ion rotation to reverse. This reversal results in a corresponding change in the interference phase. Our study is groundbreaking as it is the first attempt to utilize propagating matter waves of an ion in constructing an interferometer for the measurement of physical quantities. Given that the scale factor of the interferometer to the cyclotron motion and the rotation of the system is common, the sensitivity to the Aharonov--Bohm phase in this study corresponds to a rotation sensitivity of approximately 300~rad/s. Besides advancing interferometry, our work also lays the foundation for future research into the use of ion matter waves in gyroscopic applications.
• Abstract（参考訳）: 干渉計は空間的に伝播する光や物質波を用いて構築され、物理量を測定するために一般的に用いられる。 これらの測定は、異なる経路を走行する波の干渉を利用して行うことができる。 本研究では,トラップ電位の2次元円軌道内で動作するイオン物質波干渉計であるAharonov-Bohm相の新たな検出法を提案する。 電位のイオン軌道はリッサホス曲線を形成し、イオン回転の方向が逆になる。 この反転は干渉相の対応する変化をもたらす。 本研究は, 物理量測定のための干渉計の構築において, イオンの伝搬物質波を利用した最初の試みである。 干渉計のサイクロトロン運動と系の回転に対するスケール係数が一般的であることを考えると、アハロノフ-ボーム相に対する感度は約300〜rad/sである。 干渉計の進歩に加えて、我々の研究は、ジャイロスコピック応用におけるイオン物質波の利用に関する将来の研究の基礎も築いている。

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