論文の概要: Vector Atom Accelerometry in an Optical Lattice

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.04874v1
• Date: Fri, 5 Jul 2024 21:52:28 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-09 22:07:12.997290
• Title: Vector Atom Accelerometry in an Optical Lattice
• Title（参考訳）: 光格子におけるベクトル原子加速度計
• Authors: Catie LeDesma, Kendall Mehling, Murray Holland,
• Abstract要約: 印加慣性力の大きさと方向を計測できる2つの原子干渉計を実験的に実証した。 これらの干渉計は従来の原子センサーのユビキタス光パルスに依存しない。 デバイスの性能は、原子の干渉計サイズと量子検出効率の量子限界に近くなる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: We experimentally demonstrate two multidimensional atom interferometers capable of measuring both the magnitude and direction of applied inertial forces. These interferometers do not rely on the ubiquitous light-pulses of traditional atom sensors, but are instead built from an innovative design that operates entirely within the Bloch bands of an optical lattice formed by interfering laser beams. Through time-dependent control of the position of the lattice in three-dimensional space, we realize simultaneous Bloch oscillations in two dimensions, and a vector atomic Michelson interferometer. Fits to the observed Bloch oscillations demonstrate the measurement of an applied acceleration of $2g$ along two axes, where $g$ is the average gravitational acceleration at the Earth's surface. For the Michelson interferometer, we perform Bayesian inferencing from a 49-channel output by repeating experiments for selected examples of two-axis accelerations. We demonstrate the resulting accuracy and sensitivity for vector parameter estimation. Our acceleration can be measured from a single experimental run and does not require repeated shots to construct a fringe. We find the performance of our device to be near the quantum limit for the interferometer size and quantum detection efficiency of the atoms. We discuss the reconfigurability of the vector accelerometer and the pathway toward further sensitivity.
• Abstract（参考訳）: 印加慣性力の大きさと方向を計測できる2つの多次元原子干渉計を実験的に実証した。 これらの干渉計は従来の原子センサーのユビキタス光パルスに依存しないが、代わりにレーザービームを干渉して形成された光学格子のブロッホバンド内で完全に動作する革新的な設計から作られている。 格子の三次元空間における位置の時間依存制御により、2次元の同時ブロッホ振動とベクトル原子マイケルソン干渉計を実現する。 観測されたブロッホ振動に対する差は、2つの軸に沿って2g$の印加加速度が測定され、そこでは地球表面における平均重力加速度が$g$であることを示している。 ミッチェルソン干渉計では、2軸加速度の選択例に対する実験を繰り返し、49チャネルの出力からベイズ的推論を行う。 本稿では,ベクトルパラメータ推定の精度と感度について述べる。 我々の加速は単一の実験走行から測定でき、フランジを構成するために繰り返しショットを必要としない。 デバイスの性能は、原子の干渉計サイズと量子検出効率の量子限界に近くなる。 本稿では,ベクトル加速度計の再構成可能性と,さらなる感度向上に向けた経路について論じる。

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