論文の概要: Quantum sensing of acceleration and rotation by interfering magnetically-launched atoms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.13689v3
• Date: Mon, 23 Sep 2024 09:37:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-11-09 02:18:45.981569
• Title: Quantum sensing of acceleration and rotation by interfering magnetically-launched atoms
• Title（参考訳）: 磁気発射原子の干渉による加速と回転の量子センシング
• Authors: Clément Salducci, Yannick Bidel, Malo Cadoret, Sarah Darmon, Nassim Zahzam, Alexis Bonnin, Sylvain Schwartz, Cédric Blanchard, Alexandre Bresson,
• Abstract要約: 磁気的に起動された原子干渉計をベースとした小型の冷間原子加速度計ジャイロスコープのアーキテクチャを提案する。 700ppmのジャイロスコープスケールファクターを1日で安定させ,加速速度と回転速度のバイアス安定性は7×10-7$m/s$2/s,4×10-7$rad/sは2日間の統合後に到達した。
• 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 an architecture for a compact cold-atom accelerometer-gyroscope based on a magnetically launched atom interferometer. Characterizing the launching technique, we demonstrate 700 ppm gyroscope scale factor stability over one day, while acceleration and rotation rate bias stabilities of $7 \times 10^{-7}$ m/s$^2$ and $4 \times 10^{-7}$ rad/s are reached after two days of integration of the cold-atom sensor. Hybridizing it with a classical accelerometer and gyroscope, we correct their drift and bias to achieve respective 100-fold and 3-fold increase on the stability of the hybridized sensor compared to the classical ones. Compared to state-of-the-art atomic gyroscope, the simplicity and scalability of our launching technique make this architecture 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、磁気的に発射された原子干渉計に基づく、コンパクトな冷間原子加速度計ジャイロスコープのアーキテクチャについて述べる。 起動技術の特徴として,700ppmのジャイロスコープスケールファクターを1日で安定させるのに対して,加速度と回転速度バイアスの安定性は7ドル/s$^2$と4ドル<times 10^{-7}$ rad/sの2日後に到達する。 従来の加速度計とジャイロスコープでハイブリッド化することで,従来のセンサに比べて100倍,3倍の安定性を達成できるように,ドリフトとバイアスを補正する。 最先端の原子ジャイロスコープと比較して、当社の発射技術のシンプルさとスケーラビリティにより、このアーキテクチャはよりコンパクトなフル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向き付けの経路を提供する。

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