論文の概要: Enhancing supercurrent-based inertial sensing via interactions in atomtronic angular accelerometers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.02048v1
- Date: Sun, 03 May 2026 20:35:17 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-05 20:33:50.059582
- Title: Enhancing supercurrent-based inertial sensing via interactions in atomtronic angular accelerometers
- Title（参考訳）: 原子線角加速度計における相互作用による超電流に基づく慣性センシングの強化
- Authors: S. Carmona-López, A. Matos-Abiague, F. Isaule, L. Morales-Molina,
- Abstract要約: 極低温原子の超電流 角状ac-シェイクリング格子の 外部回転を受ける
高精度の原子核角加速度計の開発に利用できる。
発見は、相互作用を増強した感度を持つ新しい原子電流ベースの慣性センサーを開発するための道を開く。
- 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 theoretically investigate supercurrents of ultracold atoms in angularly ac-shaken ring lattices subjected to external rotation. Our results demonstrate how these supercurrents can be harnessed for the development of high-precision atomtronic angular accelerometers. Using both analytical and numerical approaches within the Bose-Hubbard model framework, we demonstrate that a significant net atomic current arises when the lattice driving frequency is tuned to an integer fraction of the Bloch frequency, while the current averages to nearly zero away from such a resonance. In the single-particle regime, the resonance width scales inversely with the averaging time, thereby setting a fundamental Fourier-limited bound on the measurement's sensitivity. Strikingly, our numerical simulations demonstrate that this Fourier limit - a fundamental barrier in the non-interacting system - can be surpassed by introducing weak interactions between atoms. In the interacting regime, the sensitivity surpasses the Fourier-limited scaling with the averaging time, achieving an improvement of at least two orders of magnitude over the single-particle scenario, and exceeding the performance of previously proposed ultracold-atom-based angular accelerometers. These findings pave the way for developing new atomic-current-based inertial sensors with interaction-enhanced sensitivity.
- Abstract（参考訳）: 我々は、外転を受ける角状ac-シェイクリング格子中の超低温原子の超電流を理論的に調査する。
以上の結果から,これらの超電流を高精度原子核角加速度計の開発に活用する方法が示唆された。
ボース・ハバードモデルフレームワークにおける解析的および数値的アプローチの両方を用いて、格子駆動周波数がブロッホ周波数の整数分数に調整されたときに有意な純原子電流が発生するのに対し、電流平均はそのような共鳴からほぼゼロになることを示した。
単一粒子系では、共鳴幅は平均時間と逆向きにスケールし、測定の感度に基本フーリエ制限を設ける。
興味深いことに、我々の数値シミュレーションは、非相互作用系の基本的な障壁であるこのフーリエ限界が、原子間の弱い相互作用を導入することで超えられることを示した。
相互作用状態においては、感度は平均時間とともにフーリエ制限スケーリングを超え、単一粒子のシナリオよりも少なくとも2桁の精度向上を実現し、これまで提案されていた超低温原子ベースの角加速度計の性能を上回る。
これらの知見は、相互作用を増強した新しい原子電流型慣性センサーの開発への道を開くものである。
関連論文リスト
- Geometric phase amplification in a clock interferometer for enhanced metrology [0.0]
クロック干渉計は、単一の内部量子状態を使用する技術的ノイズに制限されたそれに対して、メロジカルな改善を提供する。
我々は,外界の小さな差を測る際に,8.8デシベルの精度向上を推算する。
原子フラックスの高い測定では, 数十個のデシベルの精度向上が達成できると推定した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-16T16:24:36Z) - dc atomtronic quantum interference device: quantum superposition of persistent-current states and a parity-protected qubit [0.0]
直流原子線量子干渉装置の回転ダイナミクスについて検討した。
パリティ保護スキームは、中心周波数の周りの小さな間隔で生存する。
周波数決定におけるそのような許容誤差の最大値は、クビット品質係数に逆比例することがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-20T19:10:00Z) - Finite Pulse-Time Effects in Long-Baseline Quantum Clock Interferometry [45.73541813564926]
我々は、内部時計遷移とともに非局在化された$-$となる量子中心の$-$の相互作用を研究する。
提案した量子時計干渉計は、様々な光学場からの摂動に対して安定であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-25T18:00:03Z) - Digital noise spectroscopy with a quantum sensor [57.53000001488777]
本稿では,ノイズプロセスの自己相関をサンプリングし,再構成するための量子センシングプロトコルを実験的に導入し,実証する。
ウォルシュノイズ分光法はスピンフリップパルスの単純な配列を利用してディジタルフィルタの完全基底を生成する。
ダイヤモンド中の単一窒素空孔中心の電子スピン上での核スピン浴により生じる有効磁場の自己相関関数を実験的に再構成した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-19T02:19:35Z) - Principles of tractor atom interferometry [0.0]
超低温原子の3次元閉じ込めと輸送に基づくトラクター原子干渉計(TAI)の設計概念を提案する。
この設計により、コンパクトで高感度な量子センシング技術のさらなる進歩が可能になる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-19T02:02:02Z) - Tuning long-range fermion-mediated interactions in cold-atom quantum
simulators [68.8204255655161]
コールド原子量子シミュレータにおける工学的な長距離相互作用は、エキゾチックな量子多体挙動を引き起こす。
そこで本研究では,現在実験プラットフォームで利用可能ないくつかのチューニングノブを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-31T13:32:12Z) - Rotating Majorana Zero Modes in a disk geometry [75.34254292381189]
マイクロ波超伝導体を用いて作製した薄板ディスクにおけるマヨラナゼロモードの操作について検討した。
平面内磁場印加時に発生する2階位相角モードを解析する。
零モードと励起状態の周波数独立結合により, 断熱相においても振動が持続することを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-09-08T11:18:50Z) - Fast high-fidelity single-qubit gates for flip-flop qubits in silicon [68.8204255655161]
フリップフロップ量子ビットは、シリコン中の反平行ドナー結合電子とドナー核スピンを持つ状態において符号化される。
相互作用する電子スピンと核スピンによって形成されるマルチレベルシステムについて検討する。
低周波雑音下で高速かつロバストな単一ビットゲートを生成する最適制御方式を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-27T18:37:30Z) - Fast and differentiable simulation of driven quantum systems [58.720142291102135]
我々は、ダイソン展開に基づく半解析手法を導入し、標準数値法よりもはるかに高速に駆動量子系を時間発展させることができる。
回路QEDアーキテクチャにおけるトランスモン量子ビットを用いた2量子ゲートの最適化結果を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-16T21:43:38Z) - Precise Spectroscopy of High-Frequency Oscillating Fields with a
Single-Qubit Sensor [9.46943173021771]
単一量子センサを用いて高速振動場の周波数を計測する実験可能なスキームを提案する。
安定な古典時計を起動することにより、連続測定間の信号位相相関が極めて高精度にターゲット周波数を抽出することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-11T14:11:36Z) - Composite-fringe atom interferometry for high dynamic-range sensing [0.0]
原子干渉計は重力や慣性信号に優れた感度を提供するが、ダイナミックレンジは限られている。
我々は, このトレードオフを改善するためのスキームを, 複合フイルムを用いた50の係数で導入する。
我々は、従来の原子干渉計のダイナミックレンジよりも2桁の広さで急速に変化する信号の連続的な追跡を実演する。
論文 参考訳（メタデータ） (2019-12-27T19:00:02Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。