論文の概要: Fundamental Limits of Large Momentum Transfer in Optical Lattices
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.00365v1
- Date: Fri, 30 Jan 2026 22:28:45 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-03 19:28:33.137595
- Title: Fundamental Limits of Large Momentum Transfer in Optical Lattices
- Title（参考訳）: 光学格子における大運動量移動の基本限界
- Authors: Ashkan Alibabaei, Patrik Mönkeberg, Florian Fitzek, Alexandre Gauguet, Baptiste Allard, Klemens Hammerer, Naceur Gaaloul,
- Abstract要約: 大規模モメンタム・トランスファー技術は次世代の原子干渉計に欠かせない技術である。
最先端の実装は、ブロッホ振動やシーケンシャルブラッグ回折のような光学格子からの弾性散乱過程に依存している。
ここでは、フレケットに基づく理論フレームワークを開発し、すべての関連するレシエーションにまたがる弾性光原子散乱の統一的な記述を提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 33.72751145910978
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Large-momentum-transfer techniques are instrumental for the next generation of atom interferometers as they significantly improve their sensitivity. State-of-the-art implementations rely on elastic scattering processes from optical lattices such as Bloch oscillations or sequential Bragg diffraction, but their performance is constrained by imperfect pulse efficiencies. Here we develop a Floquet-based theoretical framework that provides a unified description of elastic light-atom scattering across all relevant regimes. Within this formalism, we identify practical regimes that exhibit orders of magnitude reduced losses and improved phase accuracy compared to previous implementations. The model's validity is established through direct comparison with exact numerical solutions of the Schrödinger equation and through quantitative agreement with recent experimental benchmark results. These findings delineate previously unexplored operating regimes for large-momentum-transfer beam splitters and open new perspectives for precision atom-interferometric measurements in fundamental physics, gravity gradiometry or gravitational wave detection.
- Abstract（参考訳）: 大きな運動量移動技術は、原子干渉計の感度を著しく向上するため、次世代の原子干渉計に欠かせない。
最先端の実装は、ブロッホ振動やシーケンシャルブラッグ回折のような光学格子からの弾性散乱プロセスに依存しているが、その性能は不完全なパルス効率に制約されている。
ここでは、フレケットに基づく理論フレームワークを開発し、すべての関連するレシエーションにまたがる弾性光原子散乱の統一的な記述を提供する。
このフォーマリズムの中では、損失の桁数を大幅に減らし、以前の実装と比較して位相精度を向上する実用的体制を同定する。
モデルの妥当性は、シュレーディンガー方程式の正確な数値解と直接比較し、最近の実験結果と定量的に一致させることによって確立される。
これらの知見は、これまで未調査であった大規模モーメント移動ビームスプリッターの運用体制と、基礎物理学、重力勾配計、重力波検出における精密原子干渉計測のための新しい視点を明確化したものである。
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