論文の概要: Robust Quantum Control via Multipath Interference for Thousandfold Phase Amplification in a Resonant Atom Interferometer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.11246v1
- Date: Mon, 15 Jul 2024 21:19:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-17 19:11:45.556050
- Title: Robust Quantum Control via Multipath Interference for Thousandfold Phase Amplification in a Resonant Atom Interferometer
- Title（参考訳）: 共鳴原子干渉計における1000倍位相増幅のためのマルチパス干渉によるロバスト量子制御
- Authors: Yiping Wang, Jonah Glick, Tejas Deshpande, Kenneth DeRose, Sharika Saraf, Natasha Sachdeva, Kefeng Jiang, Zilin Chen, Tim Kovachy,
- Abstract要約: 本稿では,光パルス原子干渉計のパルス不均一性に対する堅牢性を高める新しい手法を提案する。
本手法を共振型原子干渉計に適用し,数千倍の位相増幅を実現する。
我々は,ダークマター,ダークエネルギ,重力波検出など,さまざまな用途において,物質波干渉計の性能向上が期待できる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.4941383238872373
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We introduce a novel technique for enhancing the robustness of light-pulse atom interferometers against the pulse infidelities that typically limit their sensitivities. The technique uses quantum optimal control to favorably harness the multipath interference of the stray trajectories produced by imperfect atom-optics operations. We apply this method to a resonant atom interferometer and achieve thousand-fold phase amplification, representing a fifty-fold improvement over the performance observed without optimized control. Moreover, we find that spurious interference can arise from the interplay of spontaneous emission and many-pulse sequences and demonstrate optimization strategies to mitigate this effect. Given the ubiquity of spontaneous emission in quantum systems, these results may be valuable for improving the performance of a diverse array of quantum sensors. We anticipate our findings will significantly benefit the performance of matter-wave interferometers for a variety of applications, including dark matter, dark energy, and gravitational wave detection.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,光パルス原子干渉計のパルス不均一性に対する堅牢性を高める新しい手法を提案する。
この技術は量子最適制御を用いて、不完全な原子-光学演算によって生じる迷路軌道のマルチパス干渉を好適に活用する。
本手法を共振型原子干渉計に適用し,数千倍の位相増幅を実現する。
さらに,自然放出と多パルスシーケンスの相互作用から急激な干渉が生じ,この効果を緩和するための最適化戦略が示された。
量子系における自然放出の普遍性を考えると、これらの結果は様々な量子センサーの性能向上に有用かもしれない。
我々は,ダークマター,ダークエネルギ,重力波検出など,さまざまな用途において,物質波干渉計の性能向上が期待できる。
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