論文の概要: Proposal for a Bose-Einstein condensate based test of Born's rule using light-pulse atom interferometry
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.04163v1
- Date: Fri, 6 Sep 2024 10:01:48 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-09 16:16:11.488261
- Title: Proposal for a Bose-Einstein condensate based test of Born's rule using light-pulse atom interferometry
- Title（参考訳）: 光パルス原子干渉計を用いたボース・アインシュタイン凝縮法によるボルンの法則試験の提案
- Authors: Simon Kanthak, Julia Pahl, Daniel Reiche, Markus Krutzik,
- Abstract要約: 我々は、ボルンの法則のモジュラー二乗仮説をテストするために、超低温量子ガスを用いた光パルス原子干渉計をベンチマークした。
我々の干渉プロトコルは、ボース=アインシュタイン凝縮体における多重パス干渉を誘発するための二重ブラッグと単一ラマン回折の組み合わせに基づいている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We propose and numerically benchmark light-pulse atom interferometry with ultra-cold quantum gases as a platform to test the modulo-square hypothesis of Born's rule. Our interferometric protocol is based on a combination of double Bragg and single Raman diffraction to induce multipath interference in Bose-Einstein condensates (BECs) and block selected interferometer paths, respectively. In contrast to previous tests employing macroscopic material slits and blocking masks, optical diffraction lattices provide a high degree of control and avoid possible systematic errors like geometrical inaccuracies from manufacturing processes. In addition, sub-recoil expansion rates of delta-kick collimated BECs allow to prepare, distinguish and selectively address the external momentum states of the atoms. This further displays in close-to-unity diffraction fidelities favorable for both high-contrast interferometry and high extinction of the blocking masks. In return, non-linear phase shifts caused by repulsive atom-atom interactions need to be taken into account, which we fully reflect in our numerical simulations of the multipath interferometer. Assuming that the modulo-square rule holds, we examine the impact of experimental uncertainties in accordance with conventional BEC interferometer to provide an upper bound of $5.7\times10^{-3}$ $\left(1.8\times10^{-3}\right)$ on the statistical deviation of $100$ $\left(1000\right)$ iterations for a hypothetical third-order interference term.
- Abstract（参考訳）: 我々は、ボルンの規則のモジュラー二乗仮説をテストするためのプラットフォームとして、超低温量子ガスを用いた光パルス原子干渉計を提案し、数値的にベンチマークする。
本プロトコルは,Bose-Einstein condensates (BEC) における多重パス干渉を誘導するための二重ブラッグと単一ラマン回折の組み合わせに基づく。
マクロな材料スリットとブロッキングマスクを用いた以前の試験とは対照的に、光学回折格子は高い制御を提供し、製造工程の幾何学的不正確さのような体系的な誤りを避ける。
加えて、デルタキック衝突したBECのサブリコイル膨張速度は、原子の外運動量状態の準備、識別、選択的な対処を可能にする。
このことは、高コントラスト干渉法とブロッキングマスクの高消去の両方に好適な近対一回折忠実性を示す。
その代わり、反動原子-原子相互作用による非線形位相シフトを考慮し、マルチパス干渉計の数値シミュレーションに完全に反映する必要がある。
モジュラー二乗法則が成立すると仮定すると、従来のBEC干渉計による実験的不確実性の影響を検証し、仮定的三階干渉項に対する100ドルの統計的偏差に対する5.7\times10^{-3}$$$$\left(1.8\times10^{-3}\right)$の値を与える。
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