論文の概要: Local Measurement Scheme of Gravitational Curvature using Atom Interferometers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.03515v1
• Date: Thu, 5 Sep 2024 13:29:45 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-06 20:28:22.308814
• Title: Local Measurement Scheme of Gravitational Curvature using Atom Interferometers
• Title（参考訳）: 原子干渉計を用いた重力曲率の局所測定方式
• Authors: Michael Werner, Ali Lezeik, Dennis Schlippert, Ernst Rasel, Naceur Gaaloul, Klemens Hammerer,
• Abstract要約: 本稿では、2つの共位置干渉計の差分信号が重力ポテンシャルの曲率に比例した位相シフトを逸脱する手法を提案する。 我々は、ハノーファーVLBAI施設の文脈で、そのような位置のグラディオメトリック干渉計を数値シミュレーションする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.4124271833765226
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Light pulse atom interferometers (AIFs) are exquisite quantum probes of spatial inhomogeneity and gravitational curvature. Moreover, detailed measurement and calibration are necessary prerequisites for very-long-baseline atom interferometry (VLBAI). Here we present a method in which the differential signal of two co-located interferometers singles out a phase shift proportional to the curvature of the gravitational potential. The scale factor depends only on well controlled quantities, namely the photon wave number, the interferometer time and the atomic recoil, which allows the curvature to be accurately inferred from a measured phase. As a case study, we numerically simulate such a co-located gradiometric interferometer in the context of the Hannover VLBAI facility and prove the robustness of the phase shift in gravitational fields with complex spatial dependence. We define an estimator of the gravitational curvature for non-trivial gravitational fields and calculate the trade-off between signal strength and estimation accuracy with regard to spatial resolution. As a perspective, we discuss the case of a time-dependent gravitational field and corresponding measurement strategies.
• Abstract（参考訳）: 光パルス原子干渉計(英: Light pulse atom Interferometers、AIF)は、空間的不均一性と重力曲率の精巧な量子プローブである。 さらに、極長塩基性原子干渉計(VLBAI)には詳細な測定と校正が必要不可欠である。 ここでは、2つの共位置干渉計の差分信号が重力ポテンシャルの曲率に比例した位相シフトを逸脱する手法を提案する。 スケール係数は、光子波数、干渉計時間、原子反動など、よく制御された量にのみ依存し、測定された位相から曲率を正確に推定することができる。 ケーススタディでは,ハノーバーVLBAI施設の文脈において,このような重力波干渉計を数値シミュレーションし,複雑な空間依存性を持つ重力場における位相シフトのロバスト性を証明する。 非自明な重力場に対する重力曲率の推定器を定義し、空間分解能に関する信号強度と推定精度のトレードオフを計算する。 本稿では,時間依存重力場とそれに対応する測定戦略について考察する。

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