論文の概要: Witnessing mass-energy equivalence with trapped atom interferometers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.19037v2
• Date: Mon, 23 Sep 2024 14:42:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-11-09 00:59:29.494118
• Title: Witnessing mass-energy equivalence with trapped atom interferometers
• Title（参考訳）: トラップ原子干渉計を用いたウィットネスの質量-エネルギー等価性
• Authors: Jerzy Paczos, Joshua Foo, Magdalena Zych,
• Abstract要約: 本稿では,質量-エネルギー等価性から生じる量子重ね合わせ原理と重力時間拡張との相互作用を探索する実験装置を提案する。 最先端の原子干渉計を利用して、地球の重力場の高度の重なり合いに閉じ込められた原子を、極端に小さなスケールまで長時間保持することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.10686401485328585
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We propose an experimental setup to probe the interplay between the quantum superposition principle and the gravitational time dilation arising from the mass-energy equivalence. It capitalizes on state-of-the-art atom interferometers that can keep atoms trapped in a superposition of heights in Earth's gravitational field for exceedingly long times reaching minute-scale. Our proposal consists of adding two additional laser pulses to the existing setups that would set up a clock trapped at a superposition of heights reading a quantum superposition of relativistic proper times. We develop a method to include relativistic corrections to Bloch oscillations which describe the trapped part of the interferometer. As a result, we derive all the trajectories arising in this setup, the phases acquired by different trajectories in the interferometer, and demonstrate that the effect of superposition of proper times would manifest itself in the interference pattern in two distinct ways: as visibility modulations, and as a shift of the resonant frequency of the atom. We argue that the latter might be observable with current technology.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,質量-エネルギー等価性から生じる量子重ね合わせ原理と重力時間拡張との相互作用を探索する実験装置を提案する。 最先端の原子干渉計を利用して、地球の重力場の高度の重なり合いに閉じ込められた原子を、極端に小さなスケールまで長時間保持することができる。 我々の提案は、相対論的固有時間の量子的重ね合わせを読み取る高さの重畳に閉じ込められたクロックをセットアップする既存の設定に2つのレーザーパルスを加えることで構成される。 我々は,干渉計の捕捉部分を記述するブロッホ振動に対する相対論的補正を含む手法を開発した。 その結果, 干渉計の異なる軌道によって得られる全ての軌道, 異なる軌道によって得られる位相を導出し, 適切な時間重畳の影響は, 可視性変調, 原子の共鳴周波数のシフトの2つの異なる方法で干渉パターンに現れることを示した。 後者は現在の技術で観測できるかもしれないと我々は主張する。

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