Quantum projection noise limited interferometry with coherent atoms in a Ramsey type setup
在两能级系统的非关联系综中，对粒子数的每一次测量都受到所谓的量子投影噪声极限的限制。在这里，我们提出了量子投影噪声限制性能的拉姆齐型干涉仪使用自由传播的相干原子。实验装置是基于一个电光调制器在一个固有的稳定Sagnac干涉仪，光学耦合的两个干涉原子状态通过双光子拉曼跃迁。超越量子投影噪声极限需要使用降低的量子不确定性（压缩）态。所描述的实验演示了原子干涉在基本的噪声水平，并允许原子激光器中可能的压缩效应的观察，可能导致原子干涉仪的灵敏度提高。
2010-04-27 physics.atom-ph quant-ph
Ramsey interferometry with generalized one-axis twisting echoes
我们考虑了一个大类的拉姆齐干涉协议，增强了压缩和非压缩操作之前和之后的相位信号是印记在集体自旋的$N$粒子。我们报告了一个分析优化任何给定的粒子数和强度的（非）压缩。这些结果可以应用，即使实验相关的退相干过程中的压缩和非压缩相互作用。然而，在这项工作中不考虑两种相互作用之间的噪声。这提供了压缩回波协议的一般化表征，将一些已知的量子调制协议恢复为局部灵敏度最大值，从而证明了它们的最优性。我们发现了一个新的协议。它的灵敏度增强依赖于压缩的双重反转。在回声协议的一般类中，新发现的过度解扭协议由于其海森堡标度而被挑选出来，即使在强集体退相下也是如此。
2020-04-27 physics.atom-ph quant-ph
Hyper Ramsey-Bordé matter-wave interferometry for robust quantum sensors
使用超窄光学时钟跃迁和复合脉冲的新一代原子传感器正在将量子工程控制推向应用和基础物理的非常高的精度水平。在这里，我们提出了一个新版本的拉姆齐-Bordé干涉术引入任意复合激光脉冲与定制的脉冲宽度，拉比场，失谐和相位步骤。我们探索量子精密测量学的分数精度以下的$10^{-18}$水平的光激发参数的微调控制，保护超窄的光学时钟转换对残余光移耦合到激光探测场波动。我们提出，第一次，强大的超拉姆齐-Bordé和马赫-曾德尔干涉仪，在那里我们保护波包的干扰对失真的频率或相位测量相关的残余多普勒效应和光的变化耦合到脉冲面积误差的新发展。具有复合脉冲和超冷源的量子物质波传感器将提供对引起相移的惯性效应的更高精度的检测，以产生超鲁棒的光学时钟和改进基础物理学的测试，实现以非常高的灵敏度跟踪时空引力波的新型原子干涉仪。
2022-02-13 physics.atom-ph quant-ph
Ramsey interferometry of Rydberg ensembles inside microwave cavities
我们研究了里德伯原子系综在一个受限的电磁环境，如由微波腔。标准自由空间伊辛型和腔介导的相互作用之间的竞争导致出现不同的制度，其中粒子-粒子耦合范围从典型的范德华$r^{-6}$行为到$r^{-3}$和$r$ -独立性。我们应用拉姆齐光谱技术映射到一个特征信号，如强度和对比度衰减曲线的两体相互作用。与之前需要高密度以获得相当大的对比度和相位衰减的治疗相反，空腔方案可以在低得多的密度下表现出类似的行为。
2018-06-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Generalized hyper-Ramsey-Bordé matter-wave interferometry: quantum engineering of robust atomic sensors with composite pulses
使用超窄光跃迁的一类新的原子干涉将量子工程控制推向非常高的精度水平，用于下一代传感器和量子门操作。在这种背景下，我们提出了一种新的量子工程方法的Ramsey-Bordé干涉引入多个复合激光脉冲与定制的脉冲宽度，拉比场振幅，频率失谐和激光相位阶跃。我们探索量子精密测量与超拉姆齐和超哈恩-拉姆齐时钟低于$10^-18$水平的分数精度的光激发参数的微调控制，导致旋量干扰保护免受光移耦合到激光探测场的变化。我们审查合作的复合脉冲协议，以产生强大的拉姆齐-Bordé，马赫-曾德尔和双回路原子传感器屏蔽测量失真相关的多普勒频移和光频移耦合脉冲面积误差。引入容错自动平衡超干涉仪，消除了在整个探测询问协议期间可能发生的几种技术激光脉冲缺陷。具有复合脉冲和超冷原子源的量子传感器应该在检测加速度和旋转引起的相移方面提供新的高精度水平，这是对超时钟基础物理测试的重大改进，同时为原子干涉仪以非常高的灵敏度跟踪时空引力波的新概念铺平了道路。
2022-03-02 physics.atom-ph quant-ph
Magnetic tensor gradiometry using Ramsey interferometry of spinor condensates
通过干涉测量两个空间分离的玻色-爱因斯坦凝聚体之间的相对相位，实现了磁张量梯度仪。我们进行同步拉姆齐干涉测量的近端$^{87}$ Rb自旋-1凝聚体在自由落体，并推断其相对拉莫尔相位-从而差分磁场强度-与共模相位噪声抑制超过$50\,\mathrm{dB}$。通过适当地偏置磁场和沿正交方向分离的BEC，我们测量的磁场梯度张量的环境和施加的磁场与标称精度的$30\,\mathrm{μG\,cm^{-1}}$和传感器体积的$2\times10^{-5}\,\mathrm{mm}^3$。我们预测的自旋投影噪声限制的磁能分辨率为$\hbar$为典型的塞曼相干时间的捕获凝聚与此计划，即使与固有的BEC实验的低测量占空比。
2015-05-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Bayesian Frequency Metrology with Optimal Ramsey Interferometry in Optical Atomic Clocks
Institute for Theoretical Physics and Institute for Gravitational Physics (Albert-Einstein-Institute), Leibniz University Hannover（汉诺威莱布尼茨大学理论物理研究所与引力物理研究所（爱因斯坦研究所））
本文探讨了光学原子钟中针对激光噪声优化的拉姆齐探测方案，结合贝叶斯框架分析探测灵敏度与激光噪声鲁棒性的权衡，提出基于变分量子电路的新型探测策略，为下一代光学原子钟发展提供理论指导。
2025-05-07 physics.atom-ph quant-ph
High precision atom interferometry in a microgravity environment
我们提出了一套实验中，拉姆齐条纹技术是专门为探测过渡起源和终止于同一基态水平。当被时间延迟$% T, $隔开的共振辐射脉冲与原子相互作用时，有可能产生宽度为1/T量级的拉姆齐条纹。如果每个脉冲包含两个反向传播的行波模式，则原子波函数被分裂成具有不同质心动量的两个或更多个分量。这些成分的物质波干涉导致原子光栅，这已经在空间分离的领域和时间分离的领域中观察到。时间相关的信号可以转换成频率相关的信号，导致基态拉姆齐条纹（GSRF）。这些信号可用于探测许多具有根本重要性的问题：在微重力环境中精确测量地球重力加速度$g$和剩余重力，精度为$6 10^{-9}g;$;旋转速率测量，精度为6 - 10^{-3} deg/h;反冲频率测量。由于只涉及起始和终止于相同基态的跃迁，所以可以使用由具有相对低频率的石英振荡器锁相的激光器来进行频率测量。我们的技术可以让一个增加精度的100倍（射频石英振荡器的频率比）比以前的实验的基础上拉曼-拉姆齐条纹或减少相同的因素要求频率稳定。
1999-05-22 physics.atom-ph
Probe light-shift elimination in Generalized Hyper-Ramsey quantum clocks
我们提出了一种新的询问方案，为下一代量子时钟，以抑制频率的移动所引起的激光探测场本身的基础上广义超拉姆齐共振。具有特定选择的相位、频率失谐和持续时间的复合激光脉冲序列被组合以产生非常有效和鲁棒的频率锁定信号，其几乎完美地消除了来自非谐振状态的光偏移，并且将未扰动的频率测量与激光强度解耦。在中间脉冲期间使用$π/4$或$3π/4$激光器相位阶跃从合成误差信号产生的频率锁定点被严格保护以免受大的激光脉冲面积变化和潜在应用的频移补偿中的误差的影响。基于原子、离子、分子和原子核中的弱允许或完全禁止的光学跃迁的量子时钟将受益于这些超稳定的激光频率稳定方案，以达到低于10 $^{-18}$水平的相对精度。
2016-03-29 physics.atom-ph
Exponential enhancement of sensitivity in Ramsey interferometry with optically thick ensemble of atoms
Kazan Quantum Center, Kazan National Research Technical University n.a. A.N. Tupolev-KAI（喀山量子中心，喀山国立研究技术大学（A.N. 图波列夫-CAI））；Department of Physics, McGill University（麦吉尔大学物理系）
该研究通过理论预测与实验证实，利用光学厚原子系综中原子的反作用实现Ramsey共振线宽的指数级收窄，将提升新一代固态原子钟的测量灵敏度。
2026-08-28 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Narrow linewidth single laser source system for onboard atom interferometry
提出了一种基于通信倍频激光器的小型化、鲁棒性强的原子干涉测量系统。由于在饱和吸收设置上的原始稳定架构，我们获得了频率捷变激光系统，允许使用单个激光源在几ms内快速调谐超过1 GHz的激光频率。用于原子干涉测量的不同激光频率是通过动态地改变激光的频率和通过使用相位调制器创建边带来产生的。在此基础上，建立了一套基于倍频光纤通信平台的单光源铷原子干涉测量系统。我们利用光纤通信技术的成熟性来减少自由空间光学元件的数量（这些元件本质上不太稳定），并使设置紧凑，对振动和热波动的敏感性大大降低。该源提供低于2.5 kHz的光谱线宽，这是精密原子干涉测量所需的，特别是对于高性能的原子惯性传感器。
2015-01-06 physics.atom-ph
Ramsey interferometry of nuclear spins in diamond using stimulated Raman adiabatic passage
本文首次实验演示了金刚石NV色心中$^{14}$N核自旋的STIRAP，并基于半STIRAP脉冲开发了广义拉姆齐干涉方案，增强了鲁棒性，为金刚石传感器长期稳定性提升铺路。
2024-07-22 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.atom-ph
A simple laser system for atom interferometry
本文介绍了一种用于激光冷却原子干涉仪的简单激光系统，它的所有功能（激光冷却、干涉测量和探测）仅用两个扩展腔激光二极管实现，并由一个共用的锥形放大器放大。一个激光器通过频率调制转移光谱锁定，另一个激光器通过由现场可编程门阵列（FPGA）控制的直接数字合成器（DDS）确定的偏移频率锁相，这允许激光器频率的高效和通用调谐。喇曼激光器是用双程声光调制器获得的。我们演示了使用这种激光系统的重力仪，性能接近最先进的。
2014-06-23 physics.atom-ph
A high-performance Raman-Ramsey Cs vapor cell atomic clock
我们展示了一个高性能的相干布居捕获（CPT）铯蒸气室原子钟使用推挽光泵浦技术（PPOP）在脉冲制度，允许高对比度和窄Ramsey-CPT条纹的检测。研究了激光功率、腔体温度和Ramsey序列参数等实验参数对时钟谐振和短期分数频率稳定度的影响。我们观察到并解释了存在一个轻微的依赖于激光功率的中心拉姆齐CPT条纹线宽度的脉冲制度。我们还报告说，中心条纹线宽通常比预期的拉姆齐线宽由$1/(2T_R)$，与$T_R$的自由演化时间，短值的$T_R$。该时钟在平均时间长达100秒的$2.3 \times 10^{-13}~τ^{-1/2}$水平上表现出短期分数频率稳定性，主要受到激光AM噪声的限制。如果使用额外的激光功率稳定设置，则在常规连续（CW）制度中获得可比的性能。脉冲相互作用允许显著降低时钟频率对激光功率变化的灵敏度，特别是对于高的$T_R$值。这种脉冲CPT时钟是最好的微波蒸汽室原子频率标准之一，可以在电信，仪器仪表，国防或卫星导航系统中找到应用。
2017-03-14 physics.atom-ph
Ramsey interferometry through coherent $X^2Σ_g^+ - A^2Π_u - B^2Σ_u^+$ coupling and population transfer in N$^+_2$ air laser
研究了N $_2$气体在800 nm强泵浦光和400 nm弱种子光照射下产生的391 nm类激光相干辐射。模拟了N $_2^+$的391 nm信号的时间分布、光增益和周期性调制。我们的计算揭示了长期存在的争议是否是必不可少的光学增益的粒子数反转。我们证明了另外注入800 nm抽运或400 nm种子后，在391 nm处产生的Ramsey干涉条纹，这是由于$A^2Π_u(ν=2)$ - $X^2Σ_g^+$态和$B^2Σ_u^+ (ν=0)$ - $X^2Σ_g^+$态之间跃迁偶极矩和布居数的相干调制所致.本研究为$\text{N}_2^+$空气激光器的相干控制提供了多种可能性。
2020-06-15 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
Ramsey interferometry with atoms and molecules: two-body versus many-body phenomena
我们讨论了Claussen等人在最近的实验中观察到的原子分子Ramsey条纹的频率和可见度。[Phys.Rev.A67，060701（2003）]。在这些实验中，85 Rb玻色-爱因斯坦凝聚体暴露于155 G费什巴赫共振的高场侧的磁场脉冲序列。观察到的振荡频率在很大程度上同意与理论预测的磁场依赖的最高激发双原子振动态的结合能，除了一个小区域非常接近的散射长度的奇异性。我们的分析处理的实验，以及我们的动力学模拟，遵循测量的振荡频率的幅度，以及拉姆齐条纹的振动。我们表明，从一个纯粹的二元动力学，与相关的结合频率的显着偏差，发生时的分子波函数的空间范围变得可比的原子之间的平均距离在稀气体。因此，实验清楚地确定了双原子分子可以被识别为气体的单独实体的条件，或者相反，当多体环境中的二元物理学概念必然崩溃时。
2005-02-10 cond-mat.other physics.atom-ph quant-ph
Ramsey interferometry in three-level and five-level systems of $^{87}Rb$ Bose-Einstein condensates
本研究基于幺正时间演化算符，推导了$^{87}Rb$玻色-爱因斯坦凝聚体三、五能级系统Ramsey干涉序列的解析表达式，可描述各能级布居数变化，且方法可拓展至非等脉冲及自旋回波Ramsey序列。
2023-08-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Hyper-Ramsey spectroscopy with probe laser intensity fluctuations
我们研究了探测激光强度波动对超拉姆齐光谱的影响。我们假设，作为适当的相关情况下的利益，探测激光强度$I$确定拉比频率$(\propto\sqrt{I})$和频率偏移的原子跃迁$(\propto I)$在探测激光与原子的相互作用。光谱信号取决于这两个量，这两个量随探测激光强度的波动而变化。引入一个简单的模型的波动，我们发现，签名的鲁棒性的超拉姆齐方法可以妥协。以Yb $^+$电八极时钟跃迁为例，定量分析了不同探测光强度起伏下的时钟误差。
2018-03-28 physics.atom-ph quant-ph
Transportable laser system for atom interferometry
我们描述了一个光具座，在其中我们锁定一组三个激光器的相对频率或相位，以便在冷原子干涉实验中使用它们。作为一个新的特征，同样的两个激光器交替地用于冷却原子和实现原子干涉仪。这需要在几GHz内快速改变光频率。所需的独立激光源的数量仅为3个，这使得整个激光系统能够在单个可移动的光具座上构造。最近的结果与此光学设置也提出。
2005-10-28 physics.atom-ph
Temporal Spinwave Fabry-Perot Interferometry via Coherent Population Trapping
通过相干布居捕获（CPT）的拉姆齐光谱在精确测量中是必不可少的。传统的CPT-Ramsey条纹包含许多几乎相同的振荡，因此很难识别中心条纹。在这里，我们通过激光冷却的$^{87}$ Rb原子的双$Λ$ CPT实验演示了时间自旋波Fabry-Pérot干涉。由于时间自旋波的相长干涉，透射谱在频域中呈现为等间距的梳状峰，因此可以容易地识别中心Ramsey条纹。从五能级双$Λ$系统的光学Bloch方程出发，用时间自旋波的Fabry-Pérot干涉术解析地解释了透射谱。当外加磁场不太弱时，由于两个Landé因子之间的幅度差很小，每个峰分裂为两个。这种峰分裂可以用来测量未知的磁场，而不涉及磁敏跃迁。
2021-02-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
A compact and robust diode laser system for atom interferometry on a sounding rocket
我们提出了一个二极管激光系统优化的激光冷却和原子干涉测量与超冷铷原子搭载探空火箭作为一个重要的里程碑，对空间携带的量子传感器。结合微集成分布反馈（DFB）二极管激光器模块和自由空间光具座技术的系统的设计，组装和鉴定的MAIUS（微重力中的物质波干涉测量）任务的背景下。这一激光系统的体积为21升，总质量为27公斤，通过了在探空火箭上运行的所有合格测试，目前用于综合MAIUS飞行系统，产生玻色-爱因斯坦凝聚体，并根据布拉格衍射进行原子干涉测量。MAIUS有效载荷正在准备于2016年秋季发射。我们进一步报告了一个参考激光系统，包括一个铷稳定的DFB激光器，这是成功地运行在2015年4月的TEXUS 51任务。该系统在整个飞行任务期间（包括火箭的助推阶段）保持了稳定的频率，显示了高水平的技术成熟度。
2016-06-01 physics.atom-ph
Probing pair correlations in Fermi gases with Ramsey-Bragg interferometry
提出利用 Ramsey-Bragg 干涉测量探测 spin-1/2 费米气体对关联的方法，通过分析转移比例涨落提取两体密度矩阵，揭示对凝聚相的非对角长程序及凝聚对的空间结构。
2024-04-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Application of optical single-sideband laser in Raman atom interferometry
基于倍频I/Q调制器的光学单边带（OSSB）激光系统可用于原子物理学研究，特别是用于原子干涉测量，因为附加边带的存在会引起寄生跃迁。对OSSB技术的性能和二次谐波产生后的频谱进行了测量和分析。附加的边带被删除优于20 dB的抑制，寄生跃迁后的受激拉曼跃迁在不同的空间位置的影响被证明是实验噪声下被删除。该技术将促进基于紧凑原子干涉测量的传感器的开发，其具有提高的精度和降低的复杂性。
2018-01-12 physics.atom-ph
Atom interferometry based on light pulses : application to the high precision measurement of the ratio h/m and the determination of the fine structure constant
本文简要介绍了基于光脉冲的原子干涉技术。我们讨论了不同的实现和高精度测量的应用。我们将着重于确定普朗克常量与原子质量之比h/m。这个量的测量是通过将移动光晶格中原子的布洛赫振荡与拉姆齐-博尔德干涉仪相结合来进行的。
2008-09-18 physics.atom-ph
Ramsey-Borde atom interferometry with a thermal strontium beam for a compact optical clock
本文构建热锶束 Ramsey-Bordé 原子干涉紧凑型光钟实验，利用 689 nm 互组跃迁和 461 nm 荧光探测，获得 60 kHz 特征并估计短期稳定度为 4×10^-14/√τ。
2025-03-17 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Performance of an optical single-sideband laser system for atom interferometry
本文报道了一个最近开发的光学单边带（OSSB）激光系统的详细性能表征的基础上的IQ调制器和二次谐波产生的铷原子干涉实验。测量的性能被用来评估噪声的贡献，这OSSB激光系统时，它被应用于驱动受激拉曼跃迁在$^{87}$ Rb的重力加速度的精确测量。激光系统抑制了不想要的边带分量，但是当利用这种OSSB激光系统执行频率啁啾时，需要应用附加的相移补偿。在当前实验中，OSSB激光系统的总相位噪声贡献对于具有$T=120$ ms的询问时间的单个原子干涉序列为72 mrad，其对应于每次发射32 n $g$的相对精度。主要的噪声源被发现在边带和载波分量之间的相对强度波动和微波源的相位噪声。
2020-04-24 physics.atom-ph
Zero-velocity atom interferometry using a retroreflected frequency chirped laser
利用受激喇曼跃迁的回射原子干涉术具有相位噪声低、喇曼波前质量高、实验装置简单等优点，是高精度测量的首选方法。然而，它不能用于零速度的原子，因为两对拉曼激光器同时共振。在这里，我们报告了一种方法，它允许解除这种简并通过使用频率啁啾的拉曼激光器。利用这种技术，我们实现了马赫-曾德尔原子干涉仪与力平衡加速度计的杂交，它提供了短期灵敏度为$3.2\times 10^{-5}$ m.s $^{-2}$ / $\sqrt{Hz}$的水平加速度测量。我们在实验的精确度水平上检查这种方法引起的偏差的存在。这种技术可用于微重力环境中的多轴惯性传感器、倾斜仪或原子干涉测量法。
2019-07-09 physics.atom-ph
Coriolis Force Compensation and Laser Beam Delivery for 100-Meter Baseline Atom Interferometry
针对长基线原子干涉测量，提出科里奥利力补偿新方法，通过调节光束枢转角度确保原子与光束对齐，并设计激光传输系统以克服光纤非线性限制，用于MAGIS-100。
2023-11-09 physics.atom-ph
Fiber laser system for cesium and rubidium atom interferometry
我们提出了一种创新的光纤激光系统，用于铯和铷的操纵。该架构基于1560 nm和1878 nm两个激光器的频率转换。通过利用这些波长的现有光纤组件，我们展示了一个全光纤激光器系统，在780 nm处提供350 mW的铷和210 mW的铯在852 nm处。这一结果突出了这种激光系统的有前途的性质，特别是Cs操纵，没有光纤激光系统已报告。它提供了新的前景，致力于机载应用的原子仪器的发展，开辟了新一代的原子干涉仪，涉及三个原子物种$^{85}$ Rb，$^{87}$ Rb和$^{133}$ Cs，我们提出了一个原始的激光架构。
2017-09-13 physics.atom-ph
A portable laser system for high precision atom interferometry experiments
我们提出了一个模块化的机架安装的激光系统的冷却和操作的中性铷原子已开发的便携式重力仪的基础上原子干涉，将能够直接在地球物理感兴趣的网站进行高精度的重力测量。该激光系统采用紧凑的移动设计，因此可以运输到不同的位置，但它仍然比许多传统的实验室激光系统有所改进。我们的系统包含在一个标准的19”机架中，并在多达12个光纤端口上同时发射五种不同频率的光，总输出功率为800 mW。这些频率可以在不到一微秒的时间内在端口之间改变和切换。该装置包括两个锁相二极管激光器，在我们的重力仪对噪声最敏感的频率范围内，相位噪声谱密度小于1 μrad/sqrt（Hz）。我们描述了这种激光系统的特点，并评估了它对干涉仪的性能限制。
2010-09-27 physics.atom-ph
Combination of Bloch oscillations with a Ramsey-Bordé interferometer : new determination of the fine structure constant
我们报道了一种新的实验方案，它结合了原子干涉和布洛赫振荡，提供了一个新的测量比$h/m_{\mathrm{Rb}}$。利用布洛赫振荡，我们赋予原子高达1600的反冲动量，从而提高了反冲速度测量的精度。推导出的$h/m_{\mathrm{Rb}}$值导致精细结构常数$α^{-1}=137.035 999 45 (62)$的新测定，相对不确定度为$4.6\times 10^{-9}$。这个结果与从电子反常测量中推导出的值的比较提供了对QED最严格的检验。
2008-10-17 physics.atom-ph
Ramsey Spectroscopy with Displaced Frequency Jumps
最近提出了使用复合激光脉冲序列的复杂的基于Ramsey的询问协议，以提供下一代高精度原子钟，其具有在原子-探测场相互作用期间引起的频率偏移的近乎完美的消除。在这里，我们提出了一个简单的替代方法的自动平衡拉姆齐（ABR）的询问协议，并展示了其应用程序的冷原子微波钟的基础上相干布居捕获。该方法的主要独创性，基于两个连续的Ramsey序列与不同的黑暗时期，是采样的中心Ramsey条纹与频率跳变微调由一个额外的频率位移伴随参数，缩放作为黑暗时期的倒数。这种移位跳频Ramsey（DFJR）方法的优点在于，本机振荡器频率被用作单个物理变量来控制序列的两个伺服回路，从而简化了其实现并避免了与控制LO相位相关联的噪声。与通常的Ramsey-CPT技术相比，DFJR方案将时钟频率对CPT边带比变化和单光子激光失谐的敏感性降低了一个数量级以上。这种简单的方法可以应用于各种各样的拉姆齐光谱学的应用，包括频率计量与CPT为基础的和光学原子钟，质谱，和精密光谱。
2018-12-04 physics.atom-ph
High-Precision Ramsey-Comb Spectroscopy Based on High-Harmonic Generation
高次谐波产生（HHG）被广泛用于放大（近）红外超快激光脉冲到短波长的上转换。我们表明，拉姆齐梳光谱，基于两个这样的脉冲来自频率梳激光器，使我们能够观察到在这个过程中的相位效应与几毫拉德的精度。因此，我们可以基于来自HHG的光进行最精确的光谱测量，通过测定$^{132}$中110 nm处的$5p^6 \rightarrow 5p^5 8s~^2[3/2]_1$跃迁来说明。我们将其相对精度$10^4$倍提高到$2.3\times10^{-10}$。这是之前所示的3.6倍，涉及HHG，并有希望使$1S-2S$光谱的He $^+$的基本测试。
2019-11-20 physics.atom-ph
Single-Photon Stored-Light Interferometry
我们演示了一个单光子存储光干涉仪，其中一个光子存储在一个激光冷却的原子系综中的形式的里德伯极化激元的空间范围为$10 \times1\times1μm^3$。光子服从拉姆齐序列，即“分裂”成两条路径的叠加。在长达450 ns的延迟后，两条路径重新组合，根据其相对相位提供输出。450 ns的叠加时间相当于135 m的自由空间传播距离。我们表明，干涉仪条纹是敏感的外部领域，并建议存储光干涉术可能是有用的本地化传感应用。
2020-08-13 physics.atom-ph
Composite pulses in Hyper-Ramsey spectroscopy for the next generation of atomic clocks
基于中性原子系综或单离子的下一代原子频率标准将在计量学、应用物理学和基础物理学方面提供非常严格的测试，这需要在非常精确地控制外部系统校正方面迈出新的一步。在第8届频率标准和计量研讨会的会议记录中，我们提出了一个概括的最近的超拉姆齐光谱与分离的振荡领域，使用复合脉冲，以抑制由询问激光本身引起的场频移。激光脉冲的序列，包括特定的选择的相位，频率失谐和持续时间进行了详细说明，以产生光谱信号与强烈减少的光移扰动的非共振状态。基于原子、离子、分子和原子核的弱允许或完全禁戒跃迁的新光学钟将受益于这些广义Ramsey方案，以达到远低于10 $^{-18}$水平的相对精度。
2016-03-02 physics.atom-ph
Atom Interferometry for Dark Contents of the Vacuum Searches
一个冷原子干涉仪正在开发使用85 Rb原子对寻找真空的暗内容，并作为惯性传感应用的测试台。在这里，我们概述了实验的现状，并报告了拉姆齐干涉条纹的观察装置。
2017-05-25 physics.atom-ph physics.ins-det
Strong-Field Photoelectron Interferometry with Near-Single-Cycle Yb Lasers
Kansas State University（堪萨斯州立大学）；University of Connecticut（康涅狄格大学）；National Tsing Hua University（国立清华大学）
利用近单周期Yb激光实现强场光电干涉术，通过分离和增强蜘蛛腿与鱼骨结构，揭示电子散射相位和分子轨道奇偶性对比，为高精度电子-分子散射研究提供新方法。
2025-09-03 physics.atom-ph
Generalized hyper-Ramsey resonance with spinors
最初发表在Phys. Rev. A第92卷，023416（2015）中的广义超拉姆齐共振公式是使用凯莱-克莱因旋量参数化推导出来的。的干涉共振和相关的复合相移的形状重新制定包括所有个人的激光脉冲参数。现在可以任意探索信号对比度和波函数条纹图的相移的潜在鲁棒性，跟踪由于探测激光器的系统效应引起的任何形状失真。一个精确而简单的解析表达式描述了一个分离的复合振荡激光场与量子态控制的拉姆齐的方法，使我们能够准确地模拟各种脉冲缺陷下的所有最近的时钟询问协议。
2018-10-17 physics.atom-ph quant-ph
Low noise phase-locked laser system for atom interferometry
利用锁相光纤激光器实现了一种用于原子干涉测量的低噪声激光系统，其中FEOM反馈环和窄线宽极大地提高了OPLL的性能。该激光系统证明有助于2.2毫拉德每次拍摄的干涉仪噪声，并允许连续长期运行超过115小时，而不会重新锁定在现场测试。此外，配备有该锁相激光系统的移动式重力仪在1500 s内达到29 μ Gal/ \sqrt{Hz}的灵敏度和1.1 μ Gal的分辨率，表现出与现有技术相当的性能。
2022-03-21 physics.atom-ph physics.ins-det
Ramsey-comb spectroscopy with intense ultrashort laser pulses
基于锁模激光器的光学频率梳通过提供精确校准的光学频率和相干脉冲序列，彻底改变了计量和精密光谱学领域。来自这些激光器的脉冲输出的放大是非常期望的，因为然后可以采用非线性过程来覆盖更宽范围的跃迁和波长，以用于超高精度、直接频率梳状光谱。因此，全重复率激光放大器和增强谐振腔已被用来产生高达微焦耳级的脉冲能量。在这里，我们表明，全频率梳的精度和分辨率，可以通过使用只有两个频率梳脉冲放大到毫焦耳脉冲能级，数量级更多的精力比以前可能的。这种方法的新特性，如取消光学光移效应，证明了在原子铷和铯的弱双光子跃迁，从而提高频率精度高达30倍。
2013-12-02 physics.atom-ph physics.optics
Microcell CPT atomic clock using laser current-actuated power modulation with 10$^{-12}$ range stability at 1 day
本文提出一种基于SABR光谱技术的CPT微电池原子钟，通过激光电流直接功率调制实现脉冲序列，无需外部光快门，1天稳定度达10$^{-12}$量级，为高性能芯片级原子钟奠定基础。
2025-03-03 physics.atom-ph
Suppression of Dick Effect in the Ramsey-CPT atomic clock by Interleaving Lock
对于大多数无源原子钟来说，由于量子投影噪声的存在，迪克效应是达到其频率稳定度极限的主要限制之一。本文证明了利用交错锁可以使Ramsey-CPT原子钟的Dick效应最小化。通过优化激光脉冲的占空比、探测平均时间和激光束的光强，可以将Dick效应引起的Allan偏差降低到10^-14的水平。
2017-07-06 physics.atom-ph physics.ins-det
Dual-wavelength laser source for onboard atom interferometry
提出了一种用于两种不同原子种类的星载原子干涉测量的紧凑稳定的双波长激光光源。它基于锁定在飞秒光学频率梳上的倍频电信激光器。我们充分利用光纤通信技术的成熟性，减少了本来就不稳定的自由空间光学元件的数量，并使设备不受振动和热波动的影响。该光源具有原子干涉测量所需的频率捷变和相稳定性，并可方便地用于其他冷原子实验。我们已经证明了它的鲁棒性，通过实现第一个双物种的K-Rb磁光阱在微重力在抛物线飞行。
2011-08-11 physics.atom-ph physics.optics
A 40 W, 780 nm laser system with compensated dual beam splitters for atom interferometry
我们展示了一个窄线宽780 nm的激光系统，高达40 W的功率和230 MHz的频率调制带宽。非线性光学元件上的有效重叠将两对锁相频率分量组合成单个光束。使用具有高质量锯齿波波形的Serrodyne调制在数十MHz范围内以> 96.5%的效率执行频移。该系统通过同时提供斯塔克位移补偿的双分束器，同时最大限度地减少自发发射，实现了下一代原子干涉测量。
2020-08-03 physics.atom-ph physics.optics
Laser interferometry based on atomic coherence
Indian Institute of Science（印度科学学院）；Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）
基于原子相干的新型激光干涉方法，可实现不同波长激光的干涉与相位锁定。
2019-08-27 physics.atom-ph physics.optics
High-power, low-phase-noise, frequency-agile laser system for delivering fiber-noise-cancelled pulses for Strontium clock atom interferometry
本文展示了一套用于超冷锶698 nm钟跃迁单光子原子干涉测量的激光系统，通过相干结合两台Ti:Sapphire激光器实现200 MHz快速啁啾，并利用主动噪声消除光纤方案向原子传递4 W脉冲光束。
2022-12-13 gr-qc physics.atom-ph physics.optics
Time-resolved analysis of strong-field induced plasmon oscillations in metal clusters by spectral interferometry with few-cycle laser fields
我们提出了一个超快的实时成像方案的激光诱导集体电子振荡（Mie等离子体）在气相金属团簇的干涉稳定扫描的两个强烈的几个周期的光学激光脉冲。我们的非线性光谱干涉测量方法的可行性与实验可观察到的简单金属团簇（Na $_{147}$）的理论案例研究进行了测试。结果表明，等离子体激元周期和寿命以及集体电子运动的相位和相对振幅可以在亚飞秒分辨率下提取。非线性响应效应的获得，如由于电离诱导的电子云收缩而导致的等离子体寿命随激光强度的增加，为在强激光场下以前所未有的分辨率询问纳米系统中的超快多粒子动力学开辟了巨大的机会。
2011-02-10 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.comp-ph
Carrier-Suppressed Multiple Single-Sideband Laser Source for Atom Cooling and Interferometry
提出了一种新的电光调制技术，使单个激光二极管能够实现冷原子源和基于物质波干涉的量子惯性传感器。使用载波抑制的双单边带调制，IQ调制器从单独的射频（rf）信号生成两个光学边带。这些边带使用标准射频元件在频率、相位和功率上独立控制。与基于相位调制器的激光源相比，我们的激光源具有更好的寄生边带抑制，相位调制器在原子干涉仪中产生大的系统位移。我们测量原子干涉重力仪上的剩余激光线的影响，并显示与理论模型的协议。我们估计减少了两个数量级的系统偏移相比，以前的架构，并达到一个长期的灵敏度为15 ng的重力加速度的询问时间只有T = 20 ms。最后，我们的集成激光系统的性能特征，并表明它是适合于移动传感应用，包括重力测量和惯性导航。
2021-07-13 physics.atom-ph physics.optics
Femtosecond wavepacket interferometry using the rotational dynamics of a trapped cold molecular ion
提出了一种利用冷囚禁离子和两个延迟非共振飞秒激光脉冲的Ramsey型干涉仪。激光耦合到分子极化各向异性，引起旋转波包动力学。从最终无场转动态的延迟相关布居得到干涉图。目前的实验能力的冷却和准备的初始状态被发现产生的干涉图的可见度超过80%。干涉图可用于确定极化率各向异性，其精度分别约为$\pm 2\%$和$\pm 5\%$，前提是初始布居的不确定性和测量误差被限制在相同的限度内。
2014-11-14 physics.atom-ph quant-ph
Atom interferometry in an optical cavity
我们提出并论证了一种新的原子干涉方案，利用光腔中的光脉冲作为物质波分束器。该腔提供功率增强、空间滤波和精确的光束几何形状，从而实现诸如低功率分束器（$<100 \mathrm{μW}$）、具有适度功率的大动量传递分束器或利用光学腔的横模的新的自对准干涉仪几何形状的新技术。作为第一个演示，我们获得拉姆齐拉曼条纹与$>75\%$对比度和测量由于重力，$\mathit{g}$，$60 \mathrm{μ\mathit{g} / \sqrt{Hz}}$分辨率在马赫-曾德尔几何的加速度。我们使用$>10^7$铯原子在紧凑的模式体积（$600 \mathrm{μm}$ $1/e^2$腰）的腔，并显示捕获的原子在较高的横模。这项工作铺平了道路走向紧凑，高灵敏度，多轴干涉测量。
2014-09-25 physics.atom-ph quant-ph
Atom Interferometry with up to 24-Photon-Momentum-Transfer Beam Splitters
我们提出了多达24个光子的布拉格衍射作为光脉冲原子干涉仪中的分束器，以实现迄今为止动量空间中最大的分裂。相对于目前最灵敏的干涉仪中使用的2光子过程，这些大型动量转移分束器将马赫-曾德（MZ-）几何形状的相移增加了12倍，将拉姆齐-博尔德（RB-）几何形状的相移增加了144倍。我们实现了高可见度的干涉条纹（高达52%的MZ或36%的RB）和长脉冲分离时间，这是可能的，只有在原子喷泉设置。由于原子的内部状态不变，重要的系统效应可以抵消。
2008-05-11 physics.atom-ph physics.optics
Sagnac interferometry with a single atomic clock
从理论上讨论了冷原子Sagnac干涉仪的实现。与现有的方案相比，我们的协议不依赖于任何原子的自由传播。相反，它是基于完全限制的原子和状态相关的运输沿一个封闭的path.Using拉姆齐序列的原子钟，积累的Sagnac相位编码在两个内部（时钟）状态之间的人口不平衡。使用上述协议的极小模型，我们分析量化的限制所产生的原子动力学和有限的温度。我们讨论了一个实际实施的绝热射频电位的干涉仪，固有的强大的共模噪声以及相位噪声从参考振荡器。
2015-04-21 physics.atom-ph quant-ph
Ramsey Atom Interferometry with Transverse Optical Modes
The Australian National University（澳大利亚国立大学）；Northrop Grumman Mission Systems（诺斯罗普·格鲁曼任务系统）；University of Virginia（弗吉尼亚大学）
利用超几何高斯光束的螺旋相位绕线实现拉姆齐干涉，测量旋转并表征热退相干，提出使用环形陷阱中的凝聚原子。
2026-10-27 physics.atom-ph quant-ph
Stabilization of a laser on a large-detuned atomic-reference frequency by resonant interferometry
我们报告了一种简单的技术，用于稳定的激光频率在翅膀的原子共振。用于稳定的参考信号来自在填充有共振原子蒸气的低质量腔中获得的干涉效应。对于从$^{133}$ Cs D $_2$ 6S $_{1/2}$ F=4到6P $_{3/2}$ F '= 5跃迁在2.6 GHz处失谐的频率，对于300 s的平均时间，分数频率阿伦偏差是$10^{-8}$，对应于4 MHz的频率偏差。原子密度和单元厚度的适当选择允许将激光器锁定在大于10 GHz的失谐处。这种简单的技术不需要磁场或信号调制。
2017-06-20 physics.atom-ph physics.optics
