論文の概要: Metrology of microwave fields based on trap-loss spectroscopy with cold Rydberg atoms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.17445v2
• Date: Thu, 21 Nov 2024 14:50:42 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-22 15:15:46.653797
• Title: Metrology of microwave fields based on trap-loss spectroscopy with cold Rydberg atoms
• Title（参考訳）: コールドRydberg原子を用いたトラップロス分光に基づくマイクロ波場のメトロロジー
• Authors: Romain Duverger, Alexis Bonnin, Romain Granier, Quentin Marolleau, Cédric Blanchard, Nassim Zahzam, Yannick Bidel, Malo Cadoret, Alexandre Bresson, Sylvain Schwartz,
• Abstract要約: 磁気光学トラップにおけるコールド・ライドバーグ原子のトラップロス分光に基づくマイクロ波場のメトロジーの新しいアプローチを示す。 室温蒸気を用いた最先端のセンサーと比較すると、コールド原子は相互作用時間が長く、環境からの隔離性が良く、ドップラー効果が低下する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 32.73124984242397
• License:
• Abstract: We demonstrate a new approach for the metrology of microwave fields based on the trap-loss-spectroscopy of cold Rydberg atoms in a magneto-optical trap. Compared to state-of-the-art sensors using room-temperature vapors, cold atoms allow longer interaction times, better isolation from the environment and a reduced Doppler effect. Our approach is particularly simple as the detection relies on fluorescence measurements only. Moreover, our signal is well described by a two-level model across a broad measurement range, allowing in principle to reconstruct the amplitude and the frequency of the microwave field simultaneously without the need for an external reference field. We report on a scale factor linearity at the percent level and no noticeable drifts over two hours, paving the way for new applications of cold Rydberg atoms in metrology such as calibrating blackbody shifts in state-of-the-art optical clocks, monitoring the Earth cryosphere from space, measuring the cosmic microwave background or searching for dark matter.
• Abstract（参考訳）: 磁気光学トラップにおけるコールド・ライドバーグ原子のトラップロス分光に基づくマイクロ波場のメトロジーの新しいアプローチを示す。 室温蒸気を用いた最先端のセンサーと比較すると、コールド原子は相互作用時間が長く、環境からの隔離性が良く、ドップラー効果が低下する。 検出は蛍光測定のみに依存するため,本手法は特に単純である。 さらに, マイクロ波の振幅と周波数を外部基準場を必要とせずに同時に再構成することが可能である。 我々は,2時間以上のドリフトを伴わないスケール係数の線形性について報告し,最先端の光学時計におけるブラックボディシフトの校正,宇宙からの地球低温圏の監視,宇宙マイクロ波背景の測定,ダークマターの探索など,気象学におけるコールド・ライドバーグ原子の新しい応用への道を開いた。

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