論文の概要: Stabilizing classical accelerometers and gyroscopes with a quantum inertial sensor

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.13689v1
• Date: Wed, 22 May 2024 14:32:02 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-24 23:45:08.051001
• Title: Stabilizing classical accelerometers and gyroscopes with a quantum inertial sensor
• Title（参考訳）: 量子慣性センサを用いた古典加速度計とジャイロスコープの安定化
• Authors: Clément Salducci, Yannick Bidel, Malo Cadoret, Sarah Darmon, Nassim Zahzam, Alexis Bonnin, Sylvain Schwartz, Cédric Blanchard, Alexandre Bresson,
• Abstract要約: 物質波干渉法による第1次ハイブリダイゼーション冷原子慣性センサについて述べる。 2日間の統合で,それぞれ7倍の10-7$ m/s$2ドル,4倍の10-7$ rad/sを達成できた。 この装置は地球回転速度の最大100倍の速度で運用されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 33.7054351451505
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Accurate measurement of inertial quantities is essential in geophysics, geodesy, fundamental physics and navigation. For instance, inertial navigation systems require stable inertial sensors to compute the position and attitude of the carrier. Here, we present the first hybridized cold-atom inertial sensor based on matter wave interferometry where the atomic measurements are used to correct the drift and bias of both an accelerometer and a gyroscope at the same time. We achieve respective bias stabilities of $7 \times 10^{-7}$ m/s$^2$ and $4 \times 10^{-7}$ rad/s after two days of integration, corresponding to a 100-fold and 3-fold increase on the stability of the hybridized sensor compared to the force-balanced accelerometer and Coriolis vibrating gyroscope operated alone. The instrument has been operated under up to 100-times the Earth rotation rate. Compared to state-of-the-art atomic gyroscope, the simplicity and scalability of our architecture make it easily extendable to a compact full six-axis inertial measurement unit, providing a pathway towards autonomous positioning and orientation using cold-atom sensors.
• Abstract（参考訳）: 慣性量の正確な測定は、地球物理学、測地学、基礎物理学、航海に不可欠である。 例えば、慣性ナビゲーションシステムは、キャリアの位置と姿勢を計算するために安定した慣性センサーを必要とする。 ここでは,原子波干渉計を用いて加速度計とジャイロスコープの両方のドリフトとバイアスを同時に補正する,最初のハイブリッド型冷原子慣性センサを提案する。 加速度計とコリオリス振動ジャイロスコープを単独で操作した場合と比較して,ハイブリッドセンサの安定性を100倍3倍に向上させるため,統合後2日で7 \times 10^{-7}$ m/s$^2$および4 \times 10^{-7}$ rad/sのバイアス安定性が得られた。 この装置は地球回転速度の最大100倍の速度で運用されている。 最先端の原子ジャイロスコープと比較して、我々のアーキテクチャのシンプルさとスケーラビリティにより、コンパクトな6軸慣性測定ユニットに容易に拡張でき、冷原子センサーを用いた自律的な位置決めと方向決めの道を提供する。

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