論文の概要: Dual axis atomic magnetometer and gyroscope enabled by nuclear spin perturbation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.05319v1
- Date: Fri, 08 Nov 2024 04:22:15 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-11 14:53:33.478876
- Title: Dual axis atomic magnetometer and gyroscope enabled by nuclear spin perturbation
- Title（参考訳）: 核スピン摂動によるデュアル軸原子磁気センサとジャイロスコープ
- Authors: Morgan Hedges, Ankit Papneja, Karun Paul, Ben C Buchler,
- Abstract要約: 本研究では,1つの希ガス種とアルカリ種とのコマグネトメトリー法を提案する。
自己補償を用いたよく知られた装置と似ているが、我々は高貴なガスを制御できる磁気パルスを導入する。
これらの応用パルスは、磁気ノイズの影響を単に抑制するのではなく、我々のスキームを計測することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: Alkali-noble-gas comagnetometers have become an essential tool for tests of fundamental physics and offer a compact platform for precision gyroscopy. They are, however, limited by technical noise at low frequencies, commonly due to their limited suppression of magnetic noise. Here we investigate a new method for co-magnetometry between a single noble gas and alkali species. While similar to well-known devices using self-compensation, our scheme introduces magnetic pulses that controllably perturb the noble gas and pulsed optical pumping to polarise the alkali atoms. These applied pulses allow our scheme to measure, rather than just suppress, the effect of magnetic noise thereby offering reduced cross-talk. We show numerically that our scheme retrieves four signals (rotations and magnetic fields on two transverse axes) with similar sensitivity to a single axis device. We also present a proof-of-principle experiment based on a 87Rb-129Xe cell. Our data shows a low magnetic-rotation cross-talk of $0.2 \pm 0.1\mu$Hz$/$pT, which is already on par with the most sensitive devices relying on self-compensation.
- Abstract（参考訳）: アルカリ-希ガスコマグネトロンは、基礎物理学のテストに欠かせない道具となり、高精度ジャイロスコープのためのコンパクトなプラットフォームを提供している。
しかし、それらは低周波の技術的ノイズによって制限されており、一般的には磁気ノイズの抑制が制限されている。
本稿では,1つの希ガス種とアルカリ種とのコマグネトメトリー法について検討する。
自己補償を用いたよく知られた装置と似ているが、我々は高貴なガスとパルス励起を制御してアルカリ原子を偏光させる磁気パルスを導入している。
これらの応用パルスは、単に抑制するのではなく、磁気ノイズの効果を計測することで、クロストークを低減できる。
本手法は,2つの横軸上の4つの信号(回転と磁場)を1つの軸デバイスに類似した感度で検索できることを数値的に示す。
また,87Rb-129Xe細胞を用いたプリンシプル実験を行った。
我々のデータによると、磁気回転の低いクロストークは0.2 pm 0.1\mu$Hz$/$pTであり、すでに自己補償に依存している最も敏感なデバイスと同等である。
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