Rotation related systematic effects in a cold atom interferometer onboard a Nadir pointing satellite
研究了天底指向卫星上冷原子加速度计的转动效应。卫星姿态的模拟结合冷原子干涉仪的相位的计算，使我们能够评估旋转引起的噪声和偏差。特别是，我们评估了由于天底指向的旋转的主动补偿相关的影响。这项研究是在CARIOQA量子探路者任务的初步研究阶段实现的。
2022-12-13 physics.atom-ph quant-ph
The space cold atom interferometer for testing the equivalence principle in the China Space Station
本文介绍了为中国空间站微重力科学实验柜设计的双物种冷铷原子干涉仪有效载荷，用于高精度弱等效原理检验，并概述了其设计约束、组成、预期精度及地面测试结果。
2023-06-21 physics.atom-ph
Dual-axis, high data-rate atom interferometer via cold ensemble exchange
我们展示了一个双轴加速度计和陀螺仪原子干涉仪，它形成了一个六轴惯性测量单元的积木。通过在干涉仪序列之后重新捕获原子，我们以每秒50到100次测量的高数据速率保持大的原子数。两个冷的合奏形成在陷阱区位于几厘米的距离，并向对方发射。在它们的弹道轨迹中，它们被用受激拉曼序列询问、检测并在相对的陷阱区中被重新捕获。我们实现了在$\mathrm{μ\mathit{g} / \sqrt{Hz}}$和$\mathrm{μrad / s / \sqrt{Hz}}$水平的灵敏度，使这是一个令人信服的前景，扩大使用原子干涉仪惯性传感器超出良性实验室环境。
2014-07-14 physics.atom-ph quant-ph
Cold-atom Inertial Sensor without Deadtime
我们报告的操作的冷原子惯性传感器的联合审讯计划，在那里我们同时准备一个冷原子源和操作的原子干涉仪，以消除死区时间。噪声混叠和死区时间是冷原子干涉仪固有的顺序操作的结果。这两种现象对这些传感器的性能具有有害影响。我们表明，我们的连续操作提高了原子干涉仪的短期灵敏度，通过演示记录旋转灵敏度的$100$ nrad.s $^{-1}/\sqrt{\rm Hz}$在$11$ cm $^2$ Sagnac面积的冷原子陀螺仪。我们还证明了旋转稳定性的$1$ nrad。的$^{-1}$后，$10^4$ s的整合，提高以前的结果的数量级。我们期望连续操作将允许具有长询问时间的冷原子惯性传感器达到由量子噪声极限确定的完全灵敏度。
2016-05-12 physics.atom-ph
Real-time phase control methods for cold-atom interferometry
本文提出两种实时惯性相位补偿方法，通过回反射镜位置或拉曼激光频率跃迁实现，与光学相位跃迁方法性能相当，拓展了其在空间应用中的用途。
2025-12-22 physics.atom-ph
Impact of rotation on a cold atom interferometer and compensation strategy
本文研究旋转对冷原子干涉仪相位和对比度的不利影响，提出通过反向旋转静电检验质量补偿，恢复对比度至90%以上，实现动态环境下的高性能惯性测量。
2025-10-16 physics.atom-ph quant-ph
A trapped atom interferometer with ultracold Sr atoms
报道了一种基于碱土金属原子布拉格衍射和布洛赫振荡的囚禁原子干涉仪。我们使用一个Ramsey-Bordé Bragg干涉仪与$^{88}$ Sr原子结合布洛赫振荡，以延长干涉时间。由于$^{88}$ Sr原子的布洛赫振荡的相干时间很长，我们观察到的干涉在晶格中的演化时间高达1秒。详细研究了布洛赫相位期间的退相干源。虽然仍然受到晶格寿命和光束不均匀性的灵敏度的限制，但这一结果为具有延长的询问时间的高对比度陷波干涉仪开辟了道路。
2016-09-20 physics.atom-ph
Optimal strategies for low-noise detection of atoms using resonant frequency modulation spectroscopy in cold atom interferometers
该研究通过含光学饱和、空间变参数及辐射压力的详细模型，理论探究冷原子干涉仪中共振频率调制光谱的最优信噪比参数区间，对比发现其在紧凑型干涉仪中优于荧光成像，但压缩原子源场景下荧光成像更优。
2024-12-10 physics.atom-ph quant-ph
Closed-Loop Dual-Atom-Interferometer Inertial Sensor with Continuous Cold Atomic Beams
本研究提出采用连续冷原子束的闭环双原子干涉仪惯性传感器，通过双路信号和差解耦加速度与转速，灵敏度较单干涉仪提升约1.86倍，实现了高稳定性的短 interrogation 时间惯性测量，为高数据率现场应用的原子惯性测量单元奠定基础。
2024-04-15 physics.atom-ph quant-ph
Measuring the Earth's gravity field with cold atom interferometers
本文件的范围是为今后的空间重力飞行任务提出不同的概念，这些飞行任务使用冷原子干涉仪测量重力梯度张量的对角元素、航天器角速度和航天器加速度。其目的是由于CAI仪器的白噪声频谱特性非常低，共模抑制非常高，因此性能优于以往的空间重力飞行任务，最终目标是以比GOCE更高的精度确定重力场的精细结构，并探测重力场中的时变信号。
2015-06-12 physics.atom-ph physics.ins-det quant-ph
Compact multi-channel radio frequency pulse sequence generator with fast switching capability for cold atom interferometers
冷原子干涉仪已经发展成为基础物理研究的有力工具，目前正从实验室实现走向实际应用。射频（RF）发生器是控制激光进而操纵原子的必不可少的部件。我们开发了一种高度紧凑的射频发生器，用于快速开关和扫描原子干涉脉冲序列的频率/幅度。采用现场可编程门阵列（FPGA）控制8个直接数字频率合成器（DDS）产生多通道射频信号。在此基础上，提出并论证了一种在脉冲序列执行前将所有RF脉冲序列的参数预加载到DDS寄存器中的方法，该方法消除了FPGA与DDS之间的数据传输以改变RF信号，从而大大缩短了脉冲序列运行时的频率切换延迟。性能测试表明，所产生的射频信号具有119 ns的频率开关延迟和40 dB的谐波抑制比。将产生的射频脉冲序列应用于冷原子干涉仪陀螺仪，得到的原子干涉条纹对比度达到38%。这种具有快速频率/幅度切换或/和扫描能力的紧凑型多通道发生器对于现实世界的原子干涉仪具有有益的应用。
2023-03-01 physics.atom-ph physics.ins-det
Dynamical phase interferometry of cold atoms in optical lattices
基于具有窄势垒的弱受迫光晶格中Bloch振荡的动力学相位，研究了冷原子波包在Mach-Zehnder拓扑干涉仪中的传播.我们计算解析的原子波函数，并表明，预期的原子数在两个输出的干涉仪迅速振荡的函数之间的角度的势垒和强制方向与周期成正比的外部电势差跨越晶格间距除以晶格能带能量标度。该干涉仪可用作高精度力探针，其工作原理不同于基于Bloch振荡波包的总体位置的现有干涉仪。
2011-11-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
A linear Stark shift in dressed atoms as a signal to measure a nuclear anapole moment with a cold atom fountain or interferometer
本文从理论上证明了在圆偏振激光场作用下，碱金属原子基态各子态的线性直流斯塔克位移的存在。它起源于电弱核的再极点矩违反P而不是T。它的特征是光子角动量与静电场和磁场的混合产物为赝标量。我们推导出相关的左，右不对称性与其完整的签名，在一个领域的配置选择与冷原子束的精密测量。在877 nm，E=100 kV/cm，B大于0.5 G，激光功率约1 kW时，3，3 ~ 4，3 Cs超精细跃迁频移达7 $μ$ Hz。
2006-11-03 hep-ph physics.atom-ph
A Compact Cold-Atom Interferometer with a High Data-Rate Grating Magneto-Optical Trap and a Photonic-Integrated-Circuit-Compatible Laser System
冷原子干涉式加速度计的极端小型化要求为干涉仪子系统开发新的技术和架构。在这里，我们描述了几种组件技术和激光系统架构，以实现这种小型化。我们开发了一个定制的，紧凑的钛真空封装，包含一个微制造的光栅芯片的四面体光栅磁光阱（GMOT）使用一个单一的冷却光束。此外，我们设计了一种多通道光子集成电路兼容的激光系统，采用单种子激光器和单边带调制器以时分复用的方式实现，减少了连接到传感器头的光通道的数量。在包含真空封装的紧凑型传感器头中，GMOT中的亚多普勒冷却产生15 uK的温度，并且GMOT可以以20 Hz的数据速率操作。我们验证了原子的相干性与拉姆齐干涉测量使用微波光谱，然后演示了一个光脉冲原子干涉仪在重力仪配置为10 Hz的测量数据速率和T = 0 - 4.5 ms的询问时间，导致$Δ$ g / g = 2.0 e-6。这项工作是一个重要的一步，可部署的冷原子惯性传感器在大振幅运动动力学。
2022-09-01 physics.atom-ph quant-ph
Study to improve the performance of interferometer with ultra-cold atoms
超冷原子为干涉测量提供了理想的平台。超冷原子的宏观物质波特性使其具有大的相干长度和长的相干时间，这使得测量具有很高的精度和灵敏度。在这里，我们回顾我们的努力，以提高性能的干涉仪。我们展示了一种操纵超冷原子的快捷方法，这种方法可以在光晶格中实现。与传统方法相比，该方法可将操作时间缩短三个数量级。我们构造了一个用于捕获运动量子态的物质波Ramsey干涉仪，并利用基于该方法的回波技术将其相干时间提高了一个数量级。还努力通过多模方案来提高分辨率。抗噪声多分量干涉仪的应用表明，增加光路数可以使时域干涉条纹的峰值变尖，从而使分辨率提高近一倍。采用上述方法还可以提高原子的动量分辨率，使原子的动量斑图小于0.6 $\hbar k_L$。为了识别和去除系统噪声，本文介绍了基于主成分分析（PCA）的方法，将探测中的噪声降低到接近于光子散粒噪声的$1/\sqrt{2}$，并对噪声进行分离、识别甚至消除。在此基础上，我们提出了一种在几厘米范围内精确测量局部重力加速度的方法。
2021-01-22 cond-mat.quant-gas physics.app-ph physics.atom-ph
Improving the accuracy of atom interferometers with ultracold sources
我们报告的实施超冷原子作为一个源的国家的最先进的原子重力仪。我们进行重力测量与10 nm/s 2的统计不确定性在一个迄今为止尚未探索的温度范围内，这样一个高精度传感器，下降到50 nK。这允许与光束分束器的波前像差相关的最有限的系统效应的改进的表征。这种效应对测量的影响的一个彻底的模型，并提出了一种方法来纠正这种偏见的基础上外推的测量到零温度。最后，13 nm/s 2的不确定性，在此系统的影响，这可以进一步提高，通过在更低的温度下进行测量的评估。我们的结果清楚地表明了超冷原子对自由落体原子干涉仪的量子力学研究所带来的好处。通过解决它们的主要限制，我们的方法允许基于原子干涉测量的惯性传感器达到破纪录的精度。
2018-04-13 physics.atom-ph
Compact and robust design of the optical system for cold atom interferometer in space
本文设计了用于中国空间站原子干涉仪的光学系统，采用熔融石英键合平台和隔振散热结构，实现紧凑鲁棒的双组分原子干涉，并通过空间在轨验证。
2025-07-04 physics.atom-ph physics.optics
An N-atom Collective State Atomic Interferometer with Ultra-High Compton Frequency and Ultra-Short de Broglie Wavelength, with root-N Reduction in Fringe Width
我们描述了一个集体态原子干涉仪（COSAIN）的信号条纹作为一个函数的相位差或旋转缩小$\sqrt{N}$相比，传统的干涉仪- $N$是原子的数量-没有纠缠。这种效应源于集体态之间的干涉，是$N=10^6$和$v = 300 m/s$在康普顿频率为10兆赫兹或德布罗意波长为10阿托米处干涉的表现。感兴趣的集体状态的布居由零测量方案检测，其中对应于零光子的检测的事件对应于处于该特定集体状态的系统。通过收集斯托克斯光子的受激拉曼散射的荧光来检测信号，斯托克斯光子主要逆着探测光束的方向发射，以获得足够高的共振光密度。发现理想COSAIN的灵敏度由标准量子极限给出。然而，当考虑到检测效率和收集效率时，与采用荧光检测的典型常规拉曼原子干涉仪相比，COSAIN的检测方案显著提高了检测的量子效率，从而产生稳定性的净改善，其为$10$的倍数。我们讨论了如何从实验参数的不均匀性所产生的不均匀性影响COSAIN信号。我们还描述了一个替代的实验方案，以提高共振光密度在COSAIN通过使用交叉线偏振反向传播拉曼光束。
2015-11-11 physics.atom-ph
Accurate trajectory alignment in cold-atom interferometers with separated laser beams
冷原子干涉仪通常面临系统效应，该系统效应源自原子波包的轨迹与驱动干涉仪的激光束的波前之间的耦合。对于这种惯性传感器的精度和稳定性有害的是，这些系统在基于空间分离的激光束的架构中特别增强。本文分析了喷泉结构四光脉冲冷原子陀螺中两束激光的相对准直与原子波包运动轨迹的耦合效应。本文提出了一种在$0.2 \ μ$ rad能级上准直两束激光，并确定原子波包最佳平均速度的方法，其精度为$0.2\ \textrm{mm}\cdot\textrm{s}^{-1}$。这种微调将相关的陀螺仪偏置约束到$1\times 10^{-10}~\textrm{rad}\cdot\textrm{s}^{-1}$的水平。此外，我们揭示了这种耦合使用点源干涉测量技术通过分析单次拍摄的飞行时间的荧光痕迹，这使我们能够测量大的角度偏差之间的询问光束。我们在这里提出的对齐方法可以在其他传感器配置，特别是有关新兴的引力波探测器的概念的基础上冷原子干涉。
2020-03-12 physics.atom-ph physics.ins-det quant-ph
Concept study and preliminary design of a cold atom interferometer for space gravity gradiometry
本文研究了一种基于冷原子干涉技术的星载重力梯度仪，介绍了其仪器与子系统设计，并分析了任务场景下仪器的预期性能、传感器要求及对地球重力场恢复的影响。
2019-03-23 physics.atom-ph physics.geo-ph physics.space-ph
A compact micro-wave synthesizer for transportable cold-atom interferometers
我们提出了一种紧凑的微波频率合成器的实现原子干涉仪的基础上受激拉曼跃迁，应用于可移动的惯性传感。我们的设置旨在解决铷87原子在6.8 GHz的超精细跃迁。通过与LNE-SYRTE开发的最先进的频率基准进行比较，在时域和频域对原型进行了评估。在自由运行模式下，它在10 Hz偏移频率下的残余相位噪声电平为-65 dBrad$^2.Hz^{-1}，在10 kHz以上傅立叶频率下的白相位噪声电平为-120 dBrad^2.Hz^{-1}。在不同的循环时间、询问时间和拉曼脉冲宽度下，分析了相位噪声对原子干涉仪灵敏度的影响。据我们所知，所产生的贡献是远低于任何证明冷原子惯性传感器的灵敏度的基础上受激拉曼跃迁。在尺寸、简单性和功耗方面的大幅改进为现场和移动操作铺平了道路。
2014-06-11 physics.atom-ph physics.ins-det quant-ph
Critical correlations in an ultracold Bose gas revealed by means of a temporal Talbot-Lau interferometer
利用时间Talbot-Lau（TL）干涉仪对超冷玻色气体中的临界关联进行了实验研究。在临界温度附近，我们用TL干涉仪观测到超冷玻色气体中的双模密度分布。密度分布中较窄峰的测量分数在临界区域内显示出明显的峰。峰位与用有限尺寸和相互作用修正计算的临界温度一致。从峰值中提取临界指数，它们与相关长度的临界指数一致。
2013-03-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Testing Gravity with Cold-Atom Interferometers
介绍了一种用于精密重力测量的水平式重力梯度原子干涉仪。水平配置对于最大化来自附近检验质量的原子干涉仪中的惯性信号是优越的。在我们的设备中，我们已经抑制了与三角形配置相关的杂散噪声，以实现在70 cm基线上的4.2 $\times10^{-9}g/\sqrt{Hz}$的差分加速度灵敏度或每个加速度计推断的3.0 $\times10^{-9}g/\sqrt{Hz}$。使用该仪器的性能，我们表征未来可能的引力测试的结果。我们完成了一个概念验证的引力常量的测量精度为3 $\times10^{-4}$，这是有竞争力的1.2 $\times10^{-4}$使用其他技术的限制。从这个测量，我们提供了一个统计约束Yukawa型第五力在8 $\times$ 10 $^{-3}$附近的鲜为人知的长度尺度为10厘米。接近10 $^{-5}$的限值似乎是可行的。我们讨论的改进，可以使不确定性远远低于10 $^{-5}$的两个实验。
2014-12-10 physics.atom-ph physics.ins-det quant-ph
Velocimetry of cold atoms by matterwave interferometry
我们提出了一个优雅的应用程序的物质波干涉冷原子的测速，从而在类比傅里叶变换光谱，1-D的速度分布是明显的干涉仪输出的频域。利用超精细基态之间的受激喇曼跃迁进行三脉冲干涉，测量了温度为33 $μ$ K和17 $μ$ K的自由膨胀$^{85}$ Rb原子云的速度分布。作为时间不对称性的函数的干涉仪输出的正交测量产生具有良好保真度的速度分布。我们的技术，这是特别适合于超冷样品，与传统的多普勒和飞行时间技术相比，并揭示了标准拉曼多普勒方法中的文物。该技术涉及到，并提供了一个概念基础，干涉物质波加速测量，重力测量和旋转传感。
2019-02-20 physics.atom-ph quant-ph
Trapping of ultra cold atoms in a 3He/4He dilution refrigerator
我们描述了在稀释制冷机中制备超冷原子云。闭合循环3 He/4 He低温恒温器是定制的，以提供用于激光冷却、光学操纵和原子检测的光学通路。我们表明，低温恒温器满足冷原子实验的要求，特别是在超高真空条件下操作的磁光阱，磁阱和磁输运。所提出的系统是朝着创建结合超冷原子和固态量子器件的量子混合系统迈出的一步。
2013-09-10 physics.atom-ph
Rabi oscillation induced $π$-phase flip in an unbalanced Ramsey atom interferometer
在非平衡Ramsey原子干涉仪中，我们观测到了由Rabi振荡引起的零到$π$的相位翻转。通过调制拉曼激光器的偏振态或脉宽，对相移和可见度进行了实验研究，并用理论模型进行了解释。在原子干涉仪中，$π$相位翻转不仅由拉比频率的符号引起，而且还由拉比振荡引起。考虑到$π$相位翻转，本文提出了一种复合光脉冲序列，用于实现大动量转移分束器和反射镜，在冷原子干涉仪的研制中，这种分束器和反射镜对外界相位噪声具有很强的免疫力。
2016-07-04 physics.atom-ph
Multi-axis atom interferometer gyroscope with a single source of atoms
使用点源原子干涉技术，我们的特点的灵敏度的多轴陀螺仪的基础上自由空间拉曼询问的一个单一的冷原子源在玻璃真空室。该仪器同时测量拉曼激光束方向上的加速度和垂直于该方向的平面中的旋转矢量分量。我们表征的旋转矢量测量，这是0.033 $^{\circ}/\mathrm{s}$和0.27 $^{\circ}$与一秒的平均时间，分别为幅度和方向的灵敏度。通过增加拉曼询问时间，允许冷原子云进一步扩展，校正初始云形状的波动，以及减少技术噪声源，可以提高灵敏度。PSI技术测量平面内旋转矢量的独特能力可以允许原子干涉测量法的应用，例如跟踪旋转矢量的进动和陀螺罗盘。
2018-12-01 physics.atom-ph
Versatile two-dimensional potentials for ultra-cold atoms
提出并研究了一种利用二维声光调制器（AOM）对远失谐激光束进行快速扫描来产生光滑二维超冷原子势的方法。我们展示了一个前馈机制的快速和准确的控制激光束的空间强度的实施，从而提高原子阱的均匀性。这种技术可以用来产生一个光滑的环形陷阱，这将是有用的超流和持续电流与超冷原子的静态和动态实验。
2008-01-17 physics.atom-ph
Ultra-high vacuum pressure measurement using cold atoms
在本工作中，我们通过测量原子芯片上Rb原子磁光阱（MOT）中的碰撞损失率来测量超高真空（UHV）室中的背景气压。通过测量低Rb气压区的MOT损失率，估算了背景中非Rb气体的损失率。这些结果对研制基于冷原子的超高真空压力标准具有参考价值。
2023-02-28 physics.atom-ph
Active Control of Laser Wavefronts in Atom Interferometers
波前像差被认为是量子传感器的主要限制。它们是当今基于双光子激光分束器的最佳冷原子干涉仪的不确定性预算的主要贡献，并构成其长期稳定性的重要限制，阻碍这些仪器充分发挥其潜力。此外，它们也将仍然是未来基于大型动量分束器的实验的主要障碍。在这篇文章中，我们解决了这个问题，利用变形镜主动控制原子干涉测量中的激光波前。特别是，我们证明了在原子重力仪的波前像差的有效校正的原则的实验证明。
2017-04-24 physics.atom-ph
Cold and Ultracold Rydberg Atoms in Strong Magnetic Fields
暴露在强磁场中的冷里德伯原子具有独特的性质，这些性质为在由物质或反物质系统组成的里德伯气体中发生有趣的多体动力学开辟了道路。我们回顾了该领域的基础和最近的发展，在冷和超冷制度的里德伯原子的捕获和冷却已成为可能。详细讨论了强磁化冷等离子体中运动里德伯原子的奇异态如巨偶极态的形成机制。非均匀场结构影响里德伯原子的电子结构，我们描述了实现紧密捕获的超冷里德伯原子的相应效果的效用。本文综述了磁场中大尺度冷里德伯气体及其在强磁化超冷等离子体中通过碰撞复合形成的研究进展。这些结果的影响，目前的反氢生产实验中指出，和捕获和冷却这样的原子的技术进行了研究。
2009-10-06 physics.atom-ph
A phase-modulation interferometer for intense, ultrashort, near infrared laser pulses
本文提出一种声光相位调制干涉仪设计，解决强超短近红外激光脉冲下AOM引入的色散、自相位调制和效率降低问题，为强场过程研究铺路。
2025-08-07 physics.atom-ph physics.optics
Collisions Between Ultracold Atoms and Cold Molecules in a Dual Electrostatic-Magnetic Trap
测量冷分子和超冷原子之间的相互作用可以详细了解基本的碰撞过程。这些测量可以使用各种实验几何结构来完成，包括两种物质都在光束中的情况，一种物质被捕获的情况，或者两种物质都被捕获的情况。同时捕获提供了显着更长的相互作用时间和相关的增加对罕见碰撞事件的敏感性。然而，结合原子和分子系统存在重大的实际挑战，这些系统通常具有相互竞争的实验要求。在这里，我们详细描述了一个实验系统，允许研究的冷碰撞之间的超冷原子和冷分子在一个双阱，其中的原子和分子被捕获使用静态磁场和电场，分别。作为该系统的能力的演示，我们研究氨（$^{14}$ ND $_{3}$和$^{15}$ ND $_{3}$）分子和铷（$^{87}$ Rb和$^{85}$ Rb）原子之间的冷碰撞。
2020-01-08 physics.atom-ph
6-axis inertial sensor using cold-atom interferometry
我们已经研制出一种原子干涉仪，提供一个完整的惯性基础。该装置使用两个反向传播的冷原子云，它们以强烈弯曲的抛物线轨道发射。三个单一的拉曼光束对，脉冲的时间，连续施加在三个正交的方向，导致三个轴的旋转和加速度的测量。为此，我们介绍了一种新的原子陀螺仪使用蝴蝶几何。我们讨论了目前的灵敏度和可能的改进。
2006-04-25 physics.atom-ph
What is the temperature of an ultra-cold Rydberg plasma?
我们已经测量了渐近膨胀速度的超冷等离子体（UNPs），从冷，致密，样品的里德堡铷原子使用离子飞行时间光谱。由此，我们得到了作为原始里德伯原子密度和结合能的函数的初始等离子体电子温度的值。我们的结果表明，电子温度主要是由等离子体环境时，UNP从里德伯原子，这发生在当等离子体电子变得太冷，以取代剩余的里德伯人口。此外，电子温度对里德伯原子密度的依赖性给出了强有力的间接证据，在与冷等离子体共存的里德伯态的光谱中存在瓶颈。
2018-03-16 physics.atom-ph
Optimal Control Design of Robust Raman Pulses for High-Fidelity Cold-Atom Interferometry
Jilin University, College of Instrumentation and Electrical Engineering（吉林大学仪器科学与电气工程学院）
研究针对拉曼激光场缺陷限制冷原子干涉仪性能问题，提出可重复框架比较Krotov、GRAPE和CRAB三种方法，通过有效二能级模型及相关设置进行实验，得出不同方法的误差和对比度等结果，建立了权衡的可重复比较。
2026-07-13 physics.atom-ph
Formation of antihydrogen atoms in an ultra-cold positron-antiproton plasma
讨论了超冷正电子-反质子等离子体中反氢原子（$\bar{\rm H}$）的形成。对于正电子密度$n_p\agt 10^8$ cm $^{-3}$，稳定$\bar{H}$的特征形成时间由三体Thompson复合过程中产生的高激发态原子的碰撞弛豫决定。依靠“替代碰撞”和“横向碰撞漂移”的机制，我们发现了一个瓶颈的弛豫动力学和分析这一现象的物理后果。
1996-11-06 physics.atom-ph
Stability enhancement by joint phase measurements in a single cold atomic fountain
提出了一种在单原子干涉仪中进行联合询问的方法，克服了标准冷原子喷泉中连续测量之间的死区时间。联合操作使得能够更快地平均与时钟中的本地振荡器噪声和冷原子惯性传感器中的振动噪声相关联的迪克效应。这样的操作允许实现由于原子散粒噪声引起的最低稳定性极限。我们演示了一个多个联合操作，其中多达五个云的原子同时在一个单一的设置询问。多个联合操作的基本特征，在这里演示的微波拉姆齐询问，可以概括为超越当前的稳定性限制与死区时间在当今的冷原子干涉仪惯性传感器。
2015-01-08 physics.atom-ph quant-ph
The Sagnac effect: 20 years of development in matter-wave interferometry
自1991年第一次原子干涉实验以来，人们一直在研究通过开放区原子干涉仪中的Sagnac效应测量旋转。这些研究已经证明了非常高的灵敏度，可以与最先进的光学Sagnac干涉仪竞争。自21世纪初以来，这些发展一直受到惯性制导和电子物理学可能应用的推动。从那时起，大多数物质波干涉仪都是基于双光子拉曼跃迁来操纵原子波包。结果从两个最研究的配置，一个空间域的原子束干涉仪和一个时间域的冷原子干涉仪，并进行比较。最后介绍了最新一代冷原子干涉仪及其初步结果。
2014-12-01 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
80hk Momentum Separation with Bloch Oscillations in an Optically Guided Atom Interferometer
我们证明了在水平引导，加速度敏感的原子干涉仪的臂之间的动量间隔为80 hk的相位灵敏度。观察到7%的条纹可见度。我们的相干脉冲序列加速了光波导中的冷云，这是一种固有的可扩展路线，可以实现大动量分离和高灵敏度。我们保持在高动量分离的相干性，由于两个横向限制提供的指导，我们使用的光学三角踢冷却我们的冷原子云。我们还构造了一个水平干涉梯度仪来测量我们的光波导的纵向曲率。
2013-10-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
A modified Michelson interferometer type Raman laser system for atom interferometers
我们研制了一种改进的迈克耳孙干涉仪型喇曼激光系统，用于操纵冷~（87）Rb原子进行干涉。采用调频连续波技术来确定光程差，从而将其补偿为零，以最大限度地减少共模噪声的影响。在6.834 GHz处的拍频信号的线宽（半峰全宽）被测量到由频谱分析仪的分辨率带宽限制的1Hz。在166 MHz处测量的相位噪声的均方根相位方差为0.015 rad 2，这主要是由于我们的性能较差的射频微波源。经过适当的改进，我们计划将该激光系统应用于原子干涉仪，用于加速度和旋转测量。
2014-10-27 physics.app-ph physics.atom-ph
Precision measurements with cold atoms and trapped ions
近年来，冷原子和囚禁离子的量子控制在科学和技术方面的进展极大地推动了其在精密测量中的应用。由于这些大质量量子系统的卓越可控性和多功能性，基于冷原子和离子的时钟，磁力计和干涉仪实现了前所未有的灵敏度。此外，这些系统还具有许多特性，可以用于促进不同场景中的应用。本文简要介绍了用于时间、磁场和惯性力精密测量的光学钟、冷原子磁强计和原子干涉仪的原理。然后，主要内容是致力于总结这三个应用程序的一些最近的实验和理论进展，特别注意到新的设计和更好的性能的可能性。本文的目的绝不是对这个快速发展领域的所有重要作品进行完整的概述，而是对前沿领域进行粗略的概述，并展示未来的迷人未来。
2020-07-17 physics.atom-ph quant-ph
Quantum hybrid optomechanical inertial sensing
本文讨论了将光机械惯性传感器与冷原子干涉仪的后向反射器相结合的量子混合惯性传感器的设计。这种传感器融合方法提供了绝对和高精度的测量与冷原子干涉仪，同时利用光机械惯性传感器在原子干涉仪的重复频率以上的频率。这提高了这些系统的整体测量带宽以及鲁棒性和现场部署能力。我们评估哪些参数产生最佳的加速度灵敏度，从中我们预计从DC到1 kHz的纳g水平的噪声基底。
2020-05-18 physics.atom-ph physics.ins-det physics.optics
I.C.E.: An Ultra-Cold Atom Source for Long-Baseline Interferometric Inertial Sensors in Reduced Gravity
目前的原子干涉惯性传感器的准确性和精确度与使用基于人工制品的测试质量的最先进的传统设备相媲美。原子传感器非常适合重力惯性场的基本测量。检验引力理论所需的灵敏度可以通过延长干涉仪的基线来实现。移民和海关执法局（Interférométrie Cohérente pour l'Espace）干涉仪旨在通过减少重力在紧凑的设备中实现长的询问时间。我们已经在飞机抛物线飞行中测试了冷原子源。我们表明，这种环境是兼容的自由落体干涉测量使用高达4秒的询问时间。我们提出了下一代装置使用简并气体的低释放速度的原子源在空间实验。
2007-05-22 cond-mat.other physics.atom-ph
From RATs to riches: mitigating anthropogenic and synanthropic noise in atom interferometer searches for ultra-light dark matter
针对原子干涉仪探测超轻暗物质时易受人为与伴人噪声干扰的问题，研究表征了相关噪声源对AION-10实验的影响，提出识别加掩蔽的数据清理框架，可将灵敏度恢复至原子散粒噪声限制水平的10%-40%，为ULDM探测的降噪分析提供支撑。
2023-08-21 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
A Nuclear Interferometer for Ultra-Light Dark Matter Detection
CERN（欧洲核子研究中心）；University of Cambridge（剑桥大学）；Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）；Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)（德国联邦物理技术研究院）；Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器）
利用钍-229核钟跃迁的核干涉仪可作为新型探测器用于超轻暗物质研究，具有高灵敏度和潜在的新物理发现能力。
2026-07-31 hep-ex hep-ph nucl-ex
Molecular Collisions: from Near-cold to Ultra-cold
在过去的二十年里，创造冷分子和超冷分子的革命性技术为研究碰撞物理学的基本现象提供了尖端实验。在很大程度上，最近的爆炸感兴趣的分子碰撞已经引发了戏剧性的进展，实验能力和理论方法，这使得分子碰撞深入到量子力学极限进行探索。在该领域已经取得了巨大的实验进展，从实验的角度来看，作者提供了这些研究的审查，探索分子碰撞的性质发生在温度范围从开尔文到nanoKelvin制度，以及生产超冷分子的应用。
2020-12-18 physics.atom-ph quant-ph
Optimized Slice-Phase Control of Mirror Pulse in Cold-Atom Interferometry with Finite Response Time
Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学）；Wuhan Gravitation and Solid Earth Tides National Observation and Research Station（武汉重力与固体潮国家观测研究站）；Wuhan Institute of Quantum Technology（武汉量子技术研究院）
本研究通过自适应切片结构和量子最优控制方法，优化冷原子干涉仪的镜像脉冲，提升其在非均匀环境下的鲁棒性和效率。
2026-01-22 physics.atom-ph quant-ph
Investigating the environmental dependence of ultralight scalar dark matter with atom interferometers
研究了超轻标量暗物质与标准模型粒子线性相互作用的环境依赖性。DM场的解是宇宙谐振荡项和局域指数涨落项之和。第一项的振幅取决于局部DM密度和DM场的质量。第二项是由物质的局部分布引起的，例如地球。它不仅取决于地球的质量，也取决于地球的密度。然后，通过求解原子的运动轨迹，计算了DM场在原子干涉仪中引起的相移。特别地，计算了由DM场引起的违反弱等效原理（WEP）的AI信号。取决于DM耦合参数的值，DM场的第一项和第二项对WEP违反的贡献可以是相当的，或者一个大于另一个。最后，我们给出了一些约束DM耦合参数从地面原子WEP测试的结果。
2022-04-28 gr-qc physics.atom-ph
Characterization of an atom interferometer in the quasi-Bragg regime
我们提供了一个全面的研究超冷原子衍射的光晶格。我们专注于拉曼-纳特和布拉格政权之间的中间政权，所谓的准布拉格政权。实验结果与对薛定谔方程的全数值积分结果符合得很好。我们调查的长脉冲制度限制了一个强大的速度选择和短脉冲制度限制了非绝热损失。对于这些制度，我们估计的布拉格干涉仪的多端口功能。最后，我们讨论了这两个制度之间的最佳折衷，考虑到衍射相移和寄生干涉仪的存在。
2022-03-03 physics.atom-ph quant-ph
Comparison between two mobile absolute gravimeters: optical versus atomic interferometers
本文对德国汉诺威莱布尼茨大学的LNE-SYRTE冷原子重力仪和FG5#220绝对重力仪进行了比较。它们依赖于不同的操作原理：原子和光学干涉测量法。这两台仪器都是可移动的，这使它们能够参加在BIPM举行的最后一次绝对重力仪国际比较（ICAG'09）。随后立即在LNE功率平衡实验室进行了双边比较，结果显示一致性为4.3 +/- 6.4 μGal。
2010-06-28 physics.atom-ph physics.geo-ph
Ultrasensitive Atomic Spin Measurements with a Nonlinear Interferometer
我们研究了非线性干涉测量原子自旋，并证明了灵敏度，不能通过任何线性光学测量相同的实验资源。我们使用非线性光学技术，从光学磁学取向转换，进行非破坏性测量的自旋排列的冷$^{87}$ Rb原子系综。我们观察到国家的最先进的自旋灵敏度在一个单程测量，在良好的协议与协方差矩阵理论。以测量引起的自旋压缩程度作为一个品质因数，我们发现，非线性技术的实验性能超过任何线性光学测量在同一系统的理论性能，包括探针强度和调谐的优化。结果证实了非线性计量学的中心预测，即卓越的缩放可以导致卓越的绝对灵敏度。
2014-05-20 physics.atom-ph quant-ph
Inelastic collisions of ultra-cold heteronuclear molecules in an optical trap
超冷的RbCs分子处于$^3Σ^+$基态电子的高振动能级，被限制在光阱中。这些分子与Rb和Cs原子的非弹性碰撞率被确定为单独的振动能级，跨越一个数量级的结合能。碰撞过程的一个简单的模型，以准确地再现所观察到的散射率。
2008-01-31 physics.atom-ph physics.chem-ph
Interferometry of Atomic Matter Waves in the Cold Atom Lab onboard the International Space Station
本文报告国际空间站冷原子实验室利用超冷铷原子开展原子干涉测量探路实验，研究振动限制、实现长时间干涉观测并首次在空间远程测量光子反冲。
2024-02-22 physics.atom-ph physics.space-ph quant-ph
