論文の概要: Atom interferometry in an Einstein Elevator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.07183v1
- Date: Tue, 9 Jul 2024 18:53:11 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-11 18:41:00.428351
- Title: Atom interferometry in an Einstein Elevator
- Title（参考訳）: アインシュタインエレベータにおける原子干渉計
- Authors: Celia Pelluet, Romain Arguel, Martin Rabault, Vincent Jarlaud, Clement Metayer, Brynle Barrett, Philippe Bouyer, Baptiste Battelier,
- Abstract要約: 実験室規模のアインシュタインエレベータで原子干渉計測を行う新しい手法を提案する。
総尋問時間は2T = 200$ msで、加速感度は6倍の10-7$ m/s$2$である。
これらは微小重力で達成された最先端の結果を表し、宇宙における量子慣性センサーの可能性をさらに示している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Recent advances in atom interferometry have led to the development of quantum inertial sensors with outstanding performance in terms of sensitivity, accuracy, and long-term stability. For ground-based implementations, these sensors are ultimately limited by the free-fall height of atomic fountains required to interrogate the atoms over extended timescales. This limitation can be overcome in Space and in unique ``microgravity'' facilities such as drop towers or free-falling aircraft. These facilities require large investments, long development times, and place stringent constraints on instruments that further limit their widespread use. The available ``up time'' for experiments is also quite low, making extended studies challenging. In this work, we present a new approach in which atom interferometry is performed in a laboratory-scale Einstein Elevator. Our experiment is mounted to a moving platform that mimics the vertical free-fall trajectory every 13.5 seconds. With a total interrogation time of $2T = 200$ ms, we demonstrate an acceleration sensitivity of $6 \times 10^{-7}$ m/s$^{2}$ per shot, limited primarily by the temperature of our atomic samples. We further demonstrate the capability to perform long-term statistical studies by operating the Einstein Elevator over several days with high reproducibility. These represent state-of-the-art results achieved in microgravity and further demonstrates the potential of quantum inertial sensors in Space. Our microgravity platform is both an alternative to large atomic fountains and a versatile facility to prepare future Space missions.
- Abstract（参考訳）: 原子干渉計の最近の進歩は、感度、精度、長期安定性の点で優れた性能を持つ量子慣性センサーの開発につながっている。
地上ベースの実装では、これらのセンサーは最終的に、拡張された時間スケールで原子を問うのに必要な原子泉のフリーフォール高さによって制限される。
この制限は、宇宙や落下塔や自由落下機のようなユニークな「微小重力」施設で克服することができる。
これらの施設は、大規模な投資、長期の開発期間、そしてより広範な使用を制限する楽器に厳格な制約を課す必要がある。
実験で利用できる ‘up time' も非常に低く、拡張された研究を難しくしています。
本研究では,実験室規模のアインシュタインエレベータで原子間干渉法を行う新しい手法を提案する。
実験は13.5秒毎に垂直自由落下軌道を模倣する移動プラットフォームに実装した。
総尋問時間は2T = 200$msであり, 原子試料の温度によって制限された6×10^{-7}$ m/s$^{2}$の加速感度を実証した。
さらに, 再現性が高く, 数日間にわたってアインシュタインエレベータを作動させることにより, 長期統計的研究を行う能力を示す。
これらは微小重力で達成された最先端の結果を表し、宇宙における量子慣性センサーの可能性をさらに示している。
我々の微小重力プラットフォームは、大きな原子泉の代替であり、将来の宇宙ミッションを準備するための多目的施設でもある。
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