論文の概要: AION-10: Technical Design Report for a 10m Atom Interferometer in Oxford

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.03491v1
• Date: Tue, 05 Aug 2025 14:20:34 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-06 18:18:56.011405
• Title: AION-10: Technical Design Report for a 10m Atom Interferometer in Oxford
• Title（参考訳）: AION-10:オックスフォードの10m原子干渉計の技術設計報告
• Authors: K. Bongs, A. Brzakalik, U. Chauhan, S. Dey, O. Ennis, S. Hedges, T. Hird, M. Holynski, S. Lellouch, M. Langlois, B. Stray, B. Bostwick, J. Chen, Z. Eyler, V. Gibson, T. L. Harte, C. C. Hsu, M. Karzazi, C. Lu, B. Millward, J. Mitchell, N. Mouelle, B. Panchumarthi, J. Scheper, U. Schneider, X. Su, Y. Tang, K. Tkalčec, M. Zeuner, S. Zhang, Y. Zhi, K. Clarke, A. Vick, C. F. A. Baynham, O. Buchmüller, D. Evans, L. Hawkins, R. Hobson, L. Iannizzotto-Venezze, A. Josset, D. Lee, E. Pasatembou, B. E. Sauer, M. R. Tarbutt, T. Walker, L. Badurina, A. Beniwal, D. Blas, J. Carlton, J. Ellis, C. McCabe, G. Parish, D. Pathak Govardhan, V. Vaskonen, T. Bowcock, K. Bridges, A. Carroll, J. Coleman, G. Elertas, S. Hindley, C. Metelko, H. Throssell, J. N. Tinsley, E. Bentine, M. Booth, D. Bortoletto, C. Foot, N. Callaghan, C. Gomez-Monedero, K. Hughes, A. James, T. Leese, A. Lowe, J. March-Russell, J. Sander, J. Schelfhout, I. Shipsey, D. Weatherill, D. Wood, S. N. Balashov, M. G. Bason, K. Hussain, H. Labiad, P. Majewski, A. L. Marchant, D. Newbold, Z. Pan, Z. Tam, T. C. Thornton, T. Valenzuela, M. G. D. van der Grinten, I. Wilmut,
• Abstract要約: AION-10は、超低温ストロンチウム原子を用いた10メートルの原子干渉計である。 設計は、超高真空環境で2つの原子干渉計源を収容する10メートルの垂直塔を特徴としている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.02408688243769188
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: This Technical Design Report presents AION-10, a 10-meter atom interferometer to be located at Oxford University using ultracold strontium atoms to make precision measurements of fundamental physics. AION-10 serves as both a prototype for future larger-scale experiments and a versatile scientific instrument capable of conducting its own diverse physics programme. The design features a 10-meter vertical tower housing two atom interferometer sources in an ultra-high vacuum environment. Key engineering challenges include achieving nanometer-level vibrational stability and precise magnetic field control. Solutions include active vibration isolation, specialized magnetic shielding, and a modular assembly approach using professional lifting equipment. Detailed analysis confirms the design meets all performance requirements, with critical optical components remaining within our specifications 97% of the time under realistic operating conditions. Vacuum and vibration measurements in the host building validate that the instrument will achieve the precision needed for quantum sensing applications. This work establishes the technical foundation for scaling atom interferometry to longer baselines while creating a cutting-edge facility for precision measurements that could advance our understanding of fundamental physics.
• Abstract（参考訳）: この技術設計報告では、オックスフォード大学の10メートル原子干渉計であるAION-10が、超低温のストロンチウム原子を用いて基礎物理学の精密測定を行っている。 AION-10は将来の大規模実験のプロトタイプとして機能し、様々な物理プログラムを実行できる多用途の科学機器としても機能する。 設計は、超高真空環境で2つの原子干渉計源を収容する10メートルの垂直塔を特徴としている。 主な工学的課題は、ナノメートルレベルの振動安定性と精密磁場制御の達成である。 解決策としては、アクティブな振動分離、特殊磁気シールド、プロのリフト装置を使用したモジュラー組立アプローチなどがある。 詳細な分析では、設計がすべてのパフォーマンス要件を満たすことを確認し、重要な光学部品は実際の運用条件下での時間の97%を仕様に残っています。 ホストビルにおける真空と振動の測定は、量子センシングアプリケーションに必要な精度を実現することを検証する。 この研究は、原子干渉計を長い基準線まで拡張する技術基盤を確立し、基礎物理学の理解を深めることのできる精密測定のための最先端の施設を構築した。

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