論文の概要: A single-photon large-momentum-transfer atom interferometry scheme for Sr or Yb atoms with application to determining the fine-structure constant
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.10225v2
- Date: Mon, 3 Jun 2024 16:58:27 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-04 15:57:11.947255
- Title: A single-photon large-momentum-transfer atom interferometry scheme for Sr or Yb atoms with application to determining the fine-structure constant
- Title(参考訳): SrまたはYb原子に対する単一光子大分子移動原子干渉法と微細構造定数決定への応用
- Authors: Jesse S. Schelfhout, Thomas M. Hird, Kenneth M. Hughes, Christopher J. Foot,
- Abstract要約: 我々は、中性原子種の光子反動を1光子光時計遷移で測定する中間スケール原子干渉計を提案する。
Sr と Yb の場合,3m の高さの原子干渉計は現在の技術で最大質量測定精度が$Delta m / m sim 1times 10-11$ であるのに十分である。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The leading experimental determinations of the fine-structure constant, $\alpha$, currently rely on atomic photon-recoil measurements from Ramsey-Bord\'e atom interferometry with large momentum transfer to provide an absolute mass measurement. We propose an experimental scheme for an intermediate-scale differential atom interferometer to measure the photon-recoil of neutral atomic species with a single-photon optical clock transition. We calculate trajectories for our scheme that optimise the recoil phase while nullifying the undesired gravity-gradient phase by considering independently launching two clouds of ultracold atoms with the appropriate initial conditions. For Sr and Yb, we find an atom interferometer of height 3m to be sufficient for an absolute mass measurement precision of $\Delta m / m \sim 1\times 10^{-11}$ with current technology. Such a precise measurement (the first of its kind for Sr or Yb) would halve the uncertainty in $\alpha$ -- an uncertainty that would no longer be limited by an absolute mass measurement. The removal of this limitation would allow the uncertainty in $\alpha$ to be reduced by a factor of 10 by corresponding improvements in relative mass measurements, thus paving the way for higher-precision tests of the Standard Model of particle physics.
- Abstract(参考訳): 微細構造定数である$\alpha$の実験的な決定は、現在、絶対質量測定を提供するために大きな運動量移動を持つラムゼー・ボーデ原子干渉計による原子光子-反コイル測定に依存している。
本研究では、中性原子種の光子反動を1光子光時計遷移で測定する中間スケール原子干渉計の実験手法を提案する。
適切な初期条件で2つの超低温原子雲を独立に打ち上げることにより、所望の重力勾配位相を無効化しつつ、リコイル位相を最適化する手法の軌道を計算する。
Sr と Yb では、現在の技術で絶対質量測定精度が $\Delta m / m \sim 1\times 10^{-11}$ の原子干渉計が十分である。
このような正確な測定(Sr または Yb にとって最初の)は、絶対質量測定によって制限されない不確実性である $\alpha$ で不確実性を半減する。
この制限の除去により、相対的な質量測定の改善により、$\alpha$の不確実性は10倍に減少し、粒子物理学の標準模型の高精度な試験の道を開くことができる。
関連論文リスト
- Proposal for a Bose-Einstein condensate based test of Born's rule using light-pulse atom interferometry [0.0]
我々は、ボルンの法則のモジュラー二乗仮説をテストするために、超低温量子ガスを用いた光パルス原子干渉計をベンチマークした。
我々の干渉プロトコルは、ボース=アインシュタイン凝縮体における多重パス干渉を誘発するための二重ブラッグと単一ラマン回折の組み合わせに基づいている。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-09-06T10:01:48Z) - An entanglement-enhanced atomic gravimeter [0.0]
ボース=アインシュタイン凝縮体に基づく重力計を標準量子限界を超える感度で1.7+0.4_-0.5,$dBとする。
ボース・アインシュタイン凝縮体とデルタ・コリメーションを併用した干渉計は原子の損失を最小限に抑え、干渉計を非常に長いベースライン原子干渉計に拡張する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-04-29T12:57:01Z) - Atom interferometer as a freely falling clock for time-dilation
measurements [0.14188748936919127]
単一光子遷移に基づく光パルス原子干渉計は、中周波帯における重力波検出に有望なツールである。
本稿では、相対論的時間差効果を直接測定する自由落下時計としての使用を可能にする新しい計測手法を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-02-16T20:38:03Z) - Finite Pulse-Time Effects in Long-Baseline Quantum Clock Interferometry [45.73541813564926]
我々は、内部時計遷移とともに非局在化された$-$となる量子中心の$-$の相互作用を研究する。
提案した量子時計干渉計は、様々な光学場からの摂動に対して安定であることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-09-25T18:00:03Z) - Optimal baseline exploitation in vertical dark-matter detectors based on
atom interferometry [50.06952271801328]
長基線原子干渉計に基づく重力波やダークマターの地上検出器は、現在、最終計画段階にあるか、既に建設中である。
マルチダイアモンド噴水グレーディメータを用いた共振モード検出器は,その高さが利用可能なベースラインの20%を占める場合,最適なショットノイズ制限を達成できることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-09-08T08:38:24Z) - Atomic diffraction from single-photon transitions in gravity and
Standard-Model extensions [49.26431084736478]
磁気誘起および直接誘起の両方の単一光子遷移を重力および標準モデル拡張において研究する。
我々は、質量欠陥によって引き起こされる内部から中心への自由度の結合のような相対論的効果を考慮に入れている。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-09-05T08:51:42Z) - A large-momentum-transfer matter-wave interferometer to measure the
effect of gravity on positronium [0.0]
マッハ・ツェンダー物質波干渉計は単光子遷移で動作するよう設計されている。
1年以内に取得時間は10%の精度でポジトロニウムの重力加速度を測定するのに十分である。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-03-21T12:29:33Z) - Quantifying n-photon indistinguishability with a cyclic integrated
interferometer [40.24757332810004]
我々はn-光子の真の不識別性を測定する普遍的な方法について報告する。
提案手法はN = 2nモードの低深度循環型マルチポート干渉計に頼っている。
フェムト秒レーザーマイクロ加工により作製した8モード集積干渉計について実験を行った。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-01-31T16:30:52Z) - A quantum ring gyroscope based on coherence de Broglie waves [0.0]
マッハ・ツェンダー干渉計(MZI)では、測定誤差の最高精度は量子力学の真空揺らぎによって与えられる。
ハイゼンベルク光子相関係を克服する別の高精度測定法を提案する。
提案手法の潜在的な応用として,量子リングジャイロスコープを提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-11-05T02:23:47Z) - Enhanced nonlinear quantum metrology with weakly coupled solitons and
particle losses [58.720142291102135]
ハイゼンベルク(最大1/N)および超ハイゼンベルクスケーリングレベルにおける位相パラメータ推定のための干渉計測手法を提案する。
我々のセットアップの中心は、量子プローブを形成する新しいソリトンジョセフソン接合(SJJ)システムである。
このような状態は、適度な損失があっても最適な状態に近いことを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-08-07T09:29:23Z) - Super-resolved imaging of a single cold atom on a nanosecond timescale [38.305954220018315]
ナノスケールの2秒間ストロボスコープによる光回折限界を超える単一イオンの観察を行った。
本手法は, 低温原子系における粒子の位置, モータ, 相関を探索するための強力なツールを提供する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-04-20T15:07:54Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。