論文の概要: Theoretical Proposal of a Digital Closed-Loop Thermal Atomic-Beam Interferometer for High-Bandwidth, Wide-Dynamic-Range, and Simultaneous Absolute Acceleration-Rotation Sensing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.05942v1
- Date: Sun, 07 Sep 2025 06:14:31 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-09 14:07:03.789845
- Title: Theoretical Proposal of a Digital Closed-Loop Thermal Atomic-Beam Interferometer for High-Bandwidth, Wide-Dynamic-Range, and Simultaneous Absolute Acceleration-Rotation Sensing
- Title（参考訳）: 高帯域幅・広ダイナミックレンジ・同時絶対加速度回転センサ用ディジタル閉ループ熱原子ビーム干渉計の理論提案
- Authors: Tomoya Sato, Toshiyuki Hosoya, Martin Miranda, Hiroki Matsui, Yuki Miyazawa, Mikio Kozuma,
- Abstract要約: このスキームは、インターフェロメーターの原子移動時間を通じて、モーメント・キック反転と位相バイアスを同期させる。
2光子デチューニングフィードバックは擬似慣性フレームを保持し、クロスカップリングを除去する。
3rm mu m / s2 / sqrtHz$(速度ランダムウォーク)と15rm mu deg / sqrth$(角度ランダムウォーク)のアプローチ感度は最先端の慣性センサーを上回っている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We present a theoretical proposal and simulation study of a digital closed-loop thermal atomic-beam interferometer offering high bandwidth, wide dynamic range, and simultaneous absolute acceleration and rotation sensing, suitable for inertial navigation applications. The scheme synchronizes phase biasing with momentum-kick reversal through the atomic transit time of the interferometer, extracting four interferometric phases to suppress Raman beam path-length errors, while two-photon detuning feedback maintains a pseudo-inertial frame and eliminates cross-coupling. In simulations with a $170^{\circ} {\rm C}$ $^{85}$Rb beam and an interferometer arm length of 100~mm, the approach achieves sensitivities of $3{\rm \mu m / s^2 / \sqrt{Hz}}$ (velocity random walk) and $15{\rm \mu deg / \sqrt{h}}$ (angular random walk), surpassing state-of-the-art inertial sensors.
- Abstract（参考訳）: 慣性航法に適した高帯域幅,広ダイナミックレンジ,同時絶対加速度・回転検出を実現するデジタル閉ループ熱原子ビーム干渉計の理論的提案とシミュレーションを行った。
この方式は、干渉計の原子移動時間を通じてモーメント・キック反転と位相バイアスを同期させ、ラマンビームパス長誤差を抑制するために4つの干渉計位相を抽出し、2光子デチューニングフィードバックは擬慣性フレームを保持し、クロスカップリングを除去する。
170^{\circ} {\rm C}$$$^{85}$Rbビームと100~mmのインターフェロメーターアームを持つシミュレーションでは、この手法は3.3{\rm \mu m / s^2 / \sqrt{Hz}}$(速度ランダムウォーク)と15{\rm \mu deg / \sqrt{h}}$(角度ランダムウォーク)の感度を達成し、最先端の慣性センサーを上回る。
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