$T^{-3}$-shift in a short-baseline atomic interferometer-gravimeter
Institute of Laser Physics SB RAS（俄罗斯科学院西伯利亚分院激光物理研究所）；Novosibirsk State Technical University（新西伯利亚国立技术大学）；Novosibirsk State University（新西伯利亚国立大学）
该研究首次实验观测并分析了短基线原子干涉仪重力仪中由线形不对称性引起的位移，发现该位移与自由演化时间的立方成反比，可能导致重力加速度g的测量值出现0.1-1 mGal的系统误差，结果与之前的理论研究一致，强调了在紧凑型原子重力仪中考虑该位移的重要性。
2026-03-22 physics.atom-ph
Field-gradient measurement using a Stern-Gerlach atomic interferometer with butterfly geometry
原子干涉仪是一种很有前途的外场精确探测装置。在各种配置中，具有蝶形几何形状的特定配置已被设计成灵敏地探测场梯度。在传统的蝶形干涉仪中引入磁场，设计了一种Stern-Gerlach（SG）蝶形干涉仪。通过控制磁场可以灵活地调节干涉仪的原子轨道，提高干涉仪的灵敏度，而传统的利用拉曼跃迁的蝶形干涉仪可以理解为一种特殊情况。我们还表明，SG干涉仪可以保持高的对比度对不对准的位置和动量所造成的场梯度。
2020-11-17 physics.atom-ph quant-ph
Lineshape-asymmetry-caused shift in atomic interferometers
Novosibirsk State University（新西伯利亚国立大学）；Institute of Laser Physics SB RAS（俄罗斯科学院西伯利亚分院激光物理研究所）；Novosibirsk State Technical University（新西伯利亚国立技术大学）
研究原子干涉仪中由光谱线形不对称性引起的位移，揭示其与 Ramsey 脉冲间间隔时间的反立方关系，对紧凑型原子干涉仪的计量意义重大。
2025-12-20 physics.atom-ph
Atomic population distribution in the output ports of cold-atom interferometers with optical splitting and recombination
具有光学分裂和复合的冷原子干涉仪使用非共振激光束将玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）云分裂成沿不同路径行进的两个云，然后使用光束再次复合。在重组之后，BEC通常填充静止云和移动云两者。测量这些云中的每一个中的原子的相对数目产生关于在干涉周期期间由两个移动云中的原子积累的相对相移的信息。我们推导出在每个云中找到任何给定数量的原子的概率的表达式，讨论了概率密度分布的特征，分析了它对作为原子间相互作用强度的函数的相对累积相移的依赖性，并将我们的结果与实验进行了比较。
2010-06-18 physics.atom-ph
Demonstration Of A Continuously Guided Atomic Interferometer Using A Single-Zone Optical Excitation
我们演示了一个原子干涉仪，其中原子通过一个单区光束，由一对双色反向传播的字段。在通过过程中，处于两种不同内部状态的原子波包在光束的引导下描绘出分裂的轨迹，每个波包的振幅和扩展连续变化，产生可以达到接近统一的可见度的条纹。我们表明，这种连续的干涉仪（CI）的旋转灵敏度可以媲美的Borde-Chu干涉仪（BCI）。CI的相对简单性使其成为实际应用的潜在更好候选者。
2003-11-24 physics.atom-ph quant-ph
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
Gravitational decoherence of atomic interferometers
研究了原子干涉仪在随机引力波散射下的退相干。我们评估的“直接”引力效应登记的相位的物质波以及“间接”效应登记的光波用作分束器和反射镜的物质波。考虑作为一个例子的空间项目HYPER，我们表明，这两种影响是可以忽略不计的，目前研究的干涉仪。
2002-02-15 gr-qc physics.atom-ph quant-ph
Enhancing the area of a Raman atom interferometer using a versatile double-diffraction technique
本文提出了一种新的喇曼跃迁方案，它实现了$4 \hbar k$的动量-空间对称分裂，使原子波包偏转到同一内态。结合喇曼和布拉格衍射的优点，我们实现了一种三脉冲状态标记的干涉仪，它对主要系统不敏感，适用于各种原子源。这种分裂方案可以推广到多脉冲序列的$4N \hbar k$动量转移，并在$8 \hbar k$干涉仪上实现。我们通过测量惯性力来证明面积增强。
2009-07-27 physics.atom-ph
Optimization of the atom interferometer phase produced by the set of cylindrical source masses to measure the Newtonian gravity constant
本文导出了均匀圆柱体的引力场的解析表达式。本文计算了由圆柱组的重力场产生的原子干涉仪的相位。得到了原子云的初始位置和初始速度的最佳值。结果表明，当原子云在垂直和横向上的尺寸相等，以及原子垂直和横向的温度相等时，由有限的原子云尺寸和温度引起的系统误差消失。为了克服地球引力场对相位双差测量精度的影响，提出了消除重力梯度项的方法。在消除之后，可以使用原子位置和速度的极值。在这些极端值附近，原子位置和速度的不确定性的相位的非线性依赖性要求我们修改标准相位偏差的表达式。此外，这种依赖性导致相移，这也被计算。对于24个和630个圆柱体的测量，牛顿引力常量的相对测量精度分别为10^-4和2*10^-5。
2020-02-09 physics.atom-ph
An atomic Fabry-Perot interferometer-based acceleration sensor for microgravity environments
本研究提出将脉冲非相互作用BEC源的原子FPI用作天基加速度传感器，推导其均匀加速度下透射率的解析近似并计算灵敏度，发现理想条件下小长度原子FPI灵敏度优于MZ干涉仪，且未来窄动量源可使其成为替代方案。
2024-11-13 physics.atom-ph quant-ph
Mach-Zehnder atom interferometer. Quantum and Doppler corrections caused by the finite pulses' durations
提出了一种研究原子与啁啾拉曼脉冲相互作用的新方法。当脉冲具有足够接近的有效波长时，其小于原子云尺寸，导出了Wigner表示中原子密度矩阵的矩阵元族的方程。的解决方案，涉及线性（在脉冲持续时间）的相位校正，得到的矩形脉冲。计算了原子激发的干涉部分。
2019-01-06 physics.atom-ph
A continuous, sub-Doppler-cooled atomic beam interferometer for inertial sensing
我们提出了第一个演示的惯性敏感的原子干涉仪的基础上连续的，而不是脉冲，原子束在亚多普勒温度在三维空间。我们证明了30\%的条纹对比度在连续的，惯性敏感的干涉条纹在询问时间$T=6.7~\mathrm{ms}$和短期相位测量噪声的$530~\mathrm{μrad /\sqrt{Hz}}$从干涉测量推断。通过冷铷源将原子输送到干涉仪，该冷铷源在三维中在温度$\leq15~\mathrmμ K$下产生高通量的原子，同时减少原子下游路径中的近共振荧光。我们描述了优化的询问拉曼光束，以实现高对比度，并通过与商业加速度计的测量比较，验证干涉仪的操作。我们还实现了原子干涉仪相位的零死区相位剪切读出，测量速率可达160 Hz。该演示为未来的陀螺仪/加速度计传感器奠定了基础，这些传感器可在动态平台上连续测量，具有高带宽和高灵敏度。
2021-12-17 physics.atom-ph quant-ph
UGR tests with atomic clocks and atom interferometers
原子干涉实验测试了物质能量和引力在不同时空点之间耦合的普适性，因此原则上能够探测引力红移（UGR）普适性的可能违反。在这篇文章中，我们介绍了一个UGR破坏模型，然后讨论了UGR测试原子钟和原子干涉仪在相同的基础上进行。我们提出了一个大类的原子干涉几何是敏感的违反UGR。
2022-03-30 gr-qc physics.atom-ph quant-ph
Velocity-dependent phase shift in a light-pulse atom interferometer
原子干涉术依赖于原子波包的分离和复合。当两条光路在干涉仪末端完全重合时，相位对原子速度分布不敏感。在这里，我们表明，当使用拉曼跃迁进行分离和重组时，由于光脉冲期间的相移，原子波包存在位移。由于原子所看到的激光强度的变化，这些位移的抵消是不完美的。在干涉仪上观察到的速度相关相移是这种效应的特征，它已经被建模。由于我们已经识别出的特征，我们能够通过在干涉仪期间应用激光功率斜坡来补偿这种效应，以减轻强度变化。
2020-06-25 physics.atom-ph
Closed-loop measurements in an atom interferometer gyroscope with velocity-dependent phase-dispersion compensation
本文提出利用Raman光双光子失谐产生伪旋转效应，补偿原子束中速度相关的Sagnac相位色散，并通过双反向原子束零相位差点实现闭环角速度测量。
2025-01-15 physics.atom-ph
Measuring the atomic recoil frequency using a perturbative grating-echo atom interferometer
我们描述了一个精确的测量进展的反冲能量的原子测量使用微扰光栅回波原子干涉仪（AI），涉及三个驻波（SW）脉冲。用这种技术，一个扰动的SW脉冲被用来改变激发的动量态的相位-在干涉图样的对比度中产生调制。该信号表现出窄的条纹，其以双光子反冲频率$2ω_q$的两倍周期性地恢复，作为脉冲的起始时间的函数。在非磁性装置中使用温度为$\lesssim 5$ $μ$ K的激光冷却铷原子样品进行实验。我们证明了$ω_q$的测量，在14小时内，在$\sim 45$ ms的时间尺度上，每$10^9$（ppb）的统计不确定性为37个部分。进一步的统计改进，预计通过延长这一时间尺度和缩小信号条纹宽度。但是，总系统不确定度估计为$\sim 6$/$10^6$（ppm）。我们描述减少这些系统误差的方法。
2013-01-26 physics.atom-ph
A phase shift formulation for N-light-pulse atom interferometers: application to inertial sensing
我们报告的N光脉冲原子干涉仪的相移的原始和简单的配方。我们认为原子干涉仪的基础上双光子跃迁（拉曼跃迁或布拉格脉冲）。从原子光学ABCD形式得到的精确解析相移公式出发，利用原子波包位置关于初始条件的时间幂级数展开。这种扩展的结果导致干涉仪相移的公式化，其中在脉冲之间的时间间隔T中的相位项中的前导系数直到T^k依赖性（k >= 0）可以简单地表示为范德蒙矩阵与表征干涉仪的双光子脉冲序列的矢量之间的乘积。相移的这种简单系数依赖性很好地反映了原子干涉仪在多重重力惯性效应存在下对特定惯性场的灵敏度。因此，我们表明，这种配方是非常适合的选择性原子传感器的加速度，旋转，或光子反冲时，可以通过简单地归零一些特定的系数。我们给出了我们的公式的理论应用的光子反冲测量。
2017-01-17 physics.atom-ph
Characterising a tunable, pulsed atomic beam using matter-wave interferometry
我们描述了一个速度可调，自旋极化慢亚稳态氩原子束的创建和表征。结果表明，利用物质波干涉法可以测量出束流速度，测量精度在1%以下。干涉图样的轮廓也被用来确定光束的速度扩展，以及亚稳原子和多狭缝氮化硅光栅之间相互作用的范德华系数。范德华系数测定为$C_3$ =1.84 $\pm$ 0.17 μ l，a.u.，这与从光谱数据得到的值非常一致。最后，还测量了加速过程中产生的自旋极化率，表明在m=+2态下，自旋极化率的空间均匀性为96%.
2021-03-08 physics.atom-ph
Sensitivity Enhancement in Atom-Interferometer Gyroscopes via Phase-Modulation Signal Readout Scheme
本文提出一种相位调制信号读出方案，通过多谐波解调提升原子干涉仪陀螺仪灵敏度，提升因子为1.20±0.04，且无需修改光学或真空系统，适用于尺寸受限的应用。
2025-06-29 physics.atom-ph
Tunable Microwave Magnetic Field Detection based on Rabi Resonance with a Single Cesium-Rubidium Hybrid Vapor Cell
我们实验研究了基于拉比共振的连续频率可调谐微波（MW）磁场检测使用一个单一的混合蒸汽室充满铯和铷原子。多物种原子系统，其可调的能力，在过渡频率，使这种原子传感头，以涵盖更广泛的可检测MW场范围相比，使用一个单一的金属原子。在这里，我们证明了原子拉比共振信号与85 Rb，87 Rb，和133 Cs在同一个蒸汽细胞的同时观察。使用实验上可行的低于500高斯的静态磁场（DC场），我们实现了带宽为4.8 GHz（8.1 GHz左右）的MW磁场强度检测。使用这三种原子系统限制在一个蒸汽室中，也使得能够在直流场的帮助下建立相同的MW场，使我们能够对需要相同电磁环境的不同应用进行完美的比较。这些结果对基于不同物理原理的原子探测器的实现和应用具有一定的参考价值。
2018-08-07 physics.atom-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
Gravitational Redshift Tests with Atomic Clocks and Atom Interferometers
原子干涉实验可以通过原子的内能分裂来探测引力红移，从而直接检验不同时空点上物质能量与引力耦合的普适性。通过包括可能违反的等效原理在一个完全量子化的治疗的所有自由度，我们的特点是如何产生的引力红移违规的灵敏度在原子钟和原子干涉仪，以及其潜在的局限性。具体而言，我们表明：（一）对俘获势的贡献超过了线性序，导致俘获原子钟具有这样的灵敏度。（二）虽然布拉格型干涉仪，即使是叠加的内部状态，与状态无关，线性相互作用势是在第一次不敏感的引力红移测试，修改后的配置，例如通过重新启动原子，可以模仿这样的测试测试在某些条件下。（三）制导原子干涉仪可与原子钟相媲美。（iv.）内部跃迁导致依赖于状态的相互作用势，通过这种相互作用势，光脉冲原子干涉仪可以变得对引力红移破坏敏感。
2021-11-17 gr-qc physics.atom-ph quant-ph
How to estimate the differential acceleration in a two-species atom interferometer to test the equivalence principle
我们提出了一个方案，用于测试弱等效性原理（普遍性的自由降落）使用原子干涉测量的本地差分加速度之间的两个原子物种与一个大的质量比作为测试质量。自由降落中的装置可用于在大距离上跟踪原子自由下落轨迹。我们展示了如何使用贝叶斯统计估计从干涉信号中提取差分加速度，即使在大质量和激光波长差异的情况下。我们表明，这种统计估计方法不受加速度噪声的平台，不需要重复的实验条件。我们专门讨论双钾/铷干涉仪，并扩展我们的协议与其他原子的混合物。最后，我们讨论了ICE项目（\verb“http://www.ice-space.fr“）中为自由落体（0-g）飞机开发的UFF试验的性能
2009-10-13 physics.atom-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
Tunable frequency-stabilization of UV laser using a Hallow-Cathode Lamp of atomic thallium
利用双色光谱技术实现了一种锁定于377.5nm铊共振跃迁的稳频紫外激光系统。铊原子系统是原子宇称破坏和永久电偶极矩实验的理想候选者，其377.5nm的6P 1/2-> 7S 1/2跃迁在铊激光冷却和俘获实验中具有重要意义。使用原子束共振作为参考，观察到由于空心阴极灯的高压缓冲气体的压力偏移。通过调节两束频差为130 MHz的泵浦光产生的两个无多普勒饱和曲线的峰比来校正这种偏移。由此得到的紫外激光器的频率稳定度是？0.5 0.1 sec积分时间时的MHz。该方案结构紧凑，适用于稳定紫外激光系统，可获得亚MHz的稳定度和频率可调谐性。
2013-03-24 physics.atom-ph
Atomic Interferometer with Amplitude Gratings of Light and its Applications to Atom Based Tests of the Equivalence Principle
我们研制了一种基于原子从有效吸收光栅衍射的物质波干涉仪。在原子喷泉中的冷铷原子装置中，用干涉仪进行了原子基础上等效原理的检验。比较了两种同位素85 Rb和87 Rb的引力加速度，得出差值Dg/g =（1.2 +-1.7 x10 ^{-7}）。我们还对处于两种不同超精细态的原子进行了微分自由降落测量，得到了Dg/g =（0.4 +-1.2 x10 ^{-7}.
2005-02-07 gr-qc physics.atom-ph quant-ph
Multi-pass guided atomic Sagnac interferometer for high-performance rotation sensing
物质波干涉测量与原子传播的指导潜力，预计将提供紧凑，可扩展和精确的惯性传感。然而，尽管在过去的二十年中不断努力，基于Sagnac效应的旋转传感设备与在环中引导的原子尚未实现。在这里，我们讨论了一些内在的影响，限制在这样的设备的相干性，并提出了一个方案，克服了这些限制，使多通引导Sagnac干涉仪与玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）在环势芯片上。我们分析了关键的退相效应：潜在的粗糙度，由于原子-原子相互作用和数量的不确定性，相位扩散和相位波动。由于最近在实现高动量光束分裂，创建光滑的波导，并操纵物质波包传播的进展，引导干涉术可以在相位扩散允许的相干时间内实现。尽管Sagnac环中的粒子通量较低，并且干涉仪小型化，但对于基于原子芯片的陀螺仪的合理和实际实现而言，估计的灵敏度与自由空间干涉仪相当，达到45 nrads^{-1}Hz^{-1/2}。一个显着的改进，超过国家的最先进的自由空间陀螺仪的灵敏度可以设想通过使用热原子，而不是BEC，从而干涉仪可以在连续的方式操作与相干性限制的原子与背景气体的散射率。考虑到干涉仪的灵敏度乘以长度作为考虑紧凑性的品质因数，我们的配置预计将提供比最先进的自由空间陀螺仪的BEC的2-4个数量级的潜在改进，和4-6个数量级的热原子。
2021-07-22 physics.atom-ph
Atomic interferometer based on optical tweezers
本文提出一种基于光镊的新型原子干涉仪，通过相干原子分裂与合并方案实现亚微米定位和长探测时间，重力加速度测量相对精度可优于10^-11，并适用于引力及卡西米尔-波尔德力研究。
2024-02-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Optically guided atom interferometer tuned to magic wavelength
我们演示了一个原子干涉仪上运行的$^1S_0-{}^3P_0$时钟跃迁的$^{87}$锶原子的“魔术”的光波导，其中的光移扰动的引导势被取消。作为原理验证演示，水平设置马赫-曾德尔干涉仪以映射由聚焦光导引入的加速度。这种基于时钟跃迁的魔导干涉仪适用于具有魔波长的原子元件，并讨论了它的可能应用，包括空芯光纤干涉仪和梯度计。
2017-10-24 physics.atom-ph
Theoretical Proposal of a Digital Closed-Loop Thermal Atomic-Beam Interferometer for High-Bandwidth, Wide-Dynamic-Range, and Simultaneous Absolute Acceleration-Rotation Sensing
Institute of Integrated Research, Institute of Science Tokyo（综合研究学院，东京科学大学）；Product Development Center, Japan Aviation Electronics Industry, Ltd.（日本航空电子工业有限公司产品开发中心）；Department of Physics, Institute of Science Tokyo（物理学系，东京科学大学）
该研究提出一种数字闭环热原子束干涉仪，用于高带宽、宽动态范围的绝对加速度和旋转同时测量，展现出优于现有惯性导航系统传感器的性能。
2026-01-23 physics.atom-ph quant-ph
Interferometric laser cooling of atomic rubidium
利用基于Ramsey物质波干涉的速度依赖性光学力，研究了$^{85}$ Rb原子的一维冷却.利用基态超精细态之间的受激拉曼跃迁，12个周期的干涉仪序列将自由移动的原子云从$21~μ$ K冷却到$3~μ$ K。这种连续波多普勒冷却的脉冲模拟在温度下降到反冲极限时是有效的;通过增加脉冲来增加干涉仪面积，它应该比传统方法更快地冷却，并且更适合于缺乏封闭辐射跃迁的物种。
2015-04-22 physics.atom-ph
Continuously Guided Atomic Interferometry Using a Single-Zone Optical Excitation: Theoretical Analysis
在原子干涉仪中，由于旋转而产生的相移与原子分裂分量所包围的面积成正比。然而，对于Shahriar等人最近证明的原子干涉仪，其中原子简单地通过由一对双色反向传播光束组成的单区光束。在通过过程中，处于两种不同内部状态的原子波包不断地相互耦合。这两种内部状态在光束的引导下描绘出一条复杂的轨迹，每个波包的振幅和扩展都在不断变化。然而，在单区激发结束时，存在干涉条纹振幅，其可以达到接近于1的可见度。对于这种情况，不清楚如何定义干涉仪的面积，因此不清楚这种干涉仪的旋转灵敏度是多少。在本文中，我们分析这种干涉仪，以确定其旋转灵敏度，从而确定其有效面积。在许多方面，连续干涉仪（CI）可以被认为是Borde-Chu干涉仪（BCI）的限制版本。我们确定了一个品质因数，可以用来比较这些干涉仪的性能。在实际感兴趣的条件下，我们表明，旋转灵敏度的CI可以媲美的BCI。CI的相对简单性（例如，消除了三个区域的精确角度对准的任务），然后使其成为用于旋转感测的实际原子干涉测量的潜在更好的候选者。
2003-09-19 physics.atom-ph quant-ph
Magneto-optical polarization rotation in a ladder-type atomic system for tunable offset locking
利用磁场和圆偏振驱动场在热铷原子蒸气中诱导的偏振旋转，提出了一种稳定双光子阶梯跃迁上两束激光频率和的可调谐锁定方案.双光子偏移频率的可调谐性是由于外场中磁态的强烈分裂和移动。在我们的实验装置中，我们实现了高达700 MHz的双光子失谐。
2016-04-24 physics.atom-ph physics.optics
An atomic Fabry-Perot interferometer using a pulsed interacting Bose-Einstein condensate
数值模拟了脉冲相互作用玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）源通过双高斯势垒时的原子法布里-珀罗共振。这些共振是可观察的实验上可行的参数选择，我们确定使用先前开发的分析模型的平面物质波入射在一个双矩形屏障系统。通过模拟一维Gross-Pitaevskii方程，研究了原子数、散射长度和BEC动量宽度对共振透射峰的影响。对于具有当前实验上可实现的$0.02 \hbar k_0$ [ $k_0 = 2π/(780~\text{nm})$ ]动量宽度的$^{85}$ Rb原子源，我们表明，可以使用a）$10^5$原子的非相互作用BEC，b）$10^5$原子的相互作用BEC与$s$ -波散射长度$a_s=\pm 0.1a_0$ [ $a_0$是玻尔半径]，和c）$10^3$原子与$a_s=\pm 1.0a_0$的BEC相互作用。我们的理论研究影响任何未来的实验实现的原子法布里-珀罗干涉仪与超冷原子源。
2020-09-15 physics.atom-ph quant-ph
Multi-loop atomic Sagnac interferometry
光和物质波干涉仪对旋转的灵敏度是基于Sagnac效应，并且随着干涉仪所包围的区域而增加。在光的情况下，后者可以通过形成多个光纤环来放大，而物质波干涉仪的等效物仍然是一个实验挑战。我们提出了一种多环原子干涉仪的概念，其具有由光脉冲形成的可扩展区域。我们的方法将提供高达$2\cdot10^{-11}$ rad/s的灵敏度在1秒结合相应的长期稳定性所需的地球自转监测。
2021-02-01 physics.atom-ph quant-ph
Tunable Einstein-Bohr recoiling-slit gedankenexperiment at the quantum limit
本文利用光镊中三维冷却至运动基态的单原子，忠实实现了爱因斯坦-玻尔可移动缝隙干涉仪，通过动态调谐原子动量波函数证明了其量子本质，并揭示了由原子加热和进动导致的量子到经典转变。
2024-10-14 physics.atom-ph physics.optics physics.pop-ph
Tunable nonlinearity in atomic response to a bichromatic field
原子对探测光束的响应可以通过在另一光束的帮助下在原子能级之间产生相干来定制。改变控制光束的参数将改变相干性的性质，从而也改变原子响应的性质。这种变化可以以非线性方式取决于探测光束和控制光束两者的强度。我们提出了一种情况下，这种非线性依赖可以精确控制，以获得不同的变化，如所需的。我们还提出了一个详细的分析，这种非线性的依赖性是如何产生的，并表明这是一个有趣的效果，存在的几个相干人口陷阱（CPT）的国家和它们之间的竞争，以捕捉原子人口在其中。
2006-04-18 physics.atom-ph physics.optics
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
Deterministic spin-wave interferometer based on Rydberg blockade
自旋波NOON态是一个$N$ -粒子Fock态，两个原子的自旋波模最大纠缠。由于相位对原子集体运动敏感的特性，SW NOON态可以作为一种新型的原子干涉仪，在量子增强测量中有着广阔的应用前景。在本文中，我们提出了一个有效的协议，确定性地产生原子SW NOON状态，采用里德伯封锁。分析了实际操作中可能出现的误差。提出了可行的实验方案。我们的方案比最近的实验证明的方案要有效得多，该方案只产生了一个预示性的二阶SW NOON态。
2011-05-18 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Stability comparison of two absolute gravimeters: optical versus atomic interferometers
本文报道了卢森堡大学的LNE-SYRTE冷原子重力仪和FG 5X-216两台不同技术的移动式绝对重力仪的稳定性的直接比较。这些仪器依赖于两种不同的操作原理：原子干涉和光学干涉。这项比较是在卢森堡的Walferdange地下地球动力学实验室进行的，当时是上一次绝对重力仪国际比较（ICAG-2013）的开始。我们分析了一个2 h10持续时间的共同测量，并发现，CAG显示出更好的免疫力方面的变化，振动噪声的水平，以及一个稍好的短期稳定性。
2014-06-19 physics.atom-ph physics.geo-ph physics.ins-det
Atomic vapor as a source of tunable, non-Gaussian self-reconstructing optical modes
在这篇手稿中，我们证明了非线性光-原子相互作用产生可调非高斯，部分自愈光学模式的能力。高斯空间模式光调谐附近的热铷蒸气中的原子共振示出，导致非高斯输出模式结构，可以通过改变输入光束功率或原子蒸气的温度来控制。结果表明，在光束路径中遇到障碍物后，输出模式会表现出一定程度的自重构，其结果类似于截断贝塞尔-高斯模式，比高斯模式更早地表现出自重构能力。产生可调谐的、自重构光束的能力对于各种成像和通信场景具有潜在的应用。
2017-01-06 physics.atom-ph physics.optics
Atom-light hybrid interferometer for atomic sensing with quantum memory
Southern University of Science and Technology（南方科技大学）；International Shenzhen Quantum Academy（深圳量子研究院）；City University of Hong Kong（香港城市大学）；University of Crete（克里特大学）；Institute of Electronic Structure and Laser (IESL), FORTH（FORTH电子结构与激光研究所）
本文提出了一种利用量子记忆的原子-光子混合干涉仪，通过异步混频技术提升原子传感灵敏度，并展示其在分布式量子网络中的应用潜力。
2026-09-18 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
An entanglement-enhanced atomic gravimeter
本研究针对原子干涉仪分辨率受量子涨落限制的问题，提出结合玻色-爱因斯坦凝聚体与δ脉冲准直的纠缠增强重力仪，实现了超越标准量子极限的灵敏度，提升了长基线扩展能力。
2025-05-19 physics.atom-ph quant-ph
Influence of separating distance between atomic sensors for gravitational wave detection
我们考虑了最近的引力波探测方案，使用原子干涉仪作为惯性传感器，并重新研究其配置使用灵敏度函数的概念。我们证明了这种结构可以在不影响引力波信号的情况下抑制噪声。但是这种抑制对于直接观测引力波信号是不够的，因此我们分析了不同噪声对探测方案的影响。作为一种新的方法，我们研究了测量灵敏度与两个干涉仪之间距离的关系，发现由振动噪声和激光频率噪声得到的结果与由散粒噪声得到的结果形成了鲜明的对比，这对利用原子干涉仪进行引力波探测器的结构设计具有重要意义。
2015-10-17 gr-qc physics.atom-ph
Frequency-Tunable Microwave Field Detection in an Atomic Vapor Cell
我们使用原子蒸气室作为频率可调的微波场探测器，工作频率从GHz到数十GHz。我们检测从2.3 GHz到26.4 GHz的微波磁场，并测量18 GHz微波场的sigma+分量的幅度。我们的原理证明演示代表了原子磁力计的频率可调范围从以前的直流到几MHz范围的四个数量级的扩展。当与高分辨率微波成像系统集成时，这将允许微波磁场的矢量分量以及它们之间的相对相位的完全重建。潜在的应用包括微波电路和设备的近场表征，以及医学微波传感和成像。
2016-04-19 physics.atom-ph physics.ins-det physics.med-ph
Polarimetric Light-Pulse Atom Interferometer: Two-Level Scheme
提出一种基于偏振光谱和二能级原子凝聚体的新型原子干涉仪，免去重复测量并保持高灵敏度，数值计算显示其输出输入信号比可观。
2025-06-20 physics.app-ph 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
Atom optical shop testing of electrostatic lenses using an atom interferometer
我们使用原子干涉仪进行原子德布罗意波透镜的原子光学车间测试。我们测量焦距和静电透镜的球差在三个独立的方式的基础上的对比度数据，相位数据，或德布罗意波前曲率的计算。我们报告的焦距为-2.5 km和-21.7 km，不同镜头的不确定性为5%。所有三种方法都给出了一致的结果。理解透镜如何放大和扭曲原子干涉条纹有助于改善用相位斩波器进行的原子束速度测量[New J.Phys.13，115007（2011）]，这反过来将改善原子极化率测量的准确性。
2013-12-04 physics.atom-ph physics.optics
Ultracold mixtures of atomic Li-6 and Cs-133 with tunable interactions
本文报道了$^{6}$ Li- $^{133}$ Cs费米玻色混合体系中两体相互作用的实验和理论研究。使用可平移偶极陷阱设置，我们已经成功地捕获了两个物种在同一个陷阱的温度为几个微开尔文。通过监测原子数损失和种间热化，我们确定了5个s波种间费什巴赫共振在最低的两个散射通道。我们构建了一个耦合通道模型，使用分子势来拟合和表征这些共振。其中两个共振宽达60 G，因此应该适合于创建Feshbach分子和寻找通用的少体标度。
2013-01-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Entanglement interferometry for precision measurement of atomic scattering properties
我们报道了用俘获的~（87）Rb原子对实现的两粒子物质波干涉仪。每对原子被限制在光晶格势的单个位置。该干涉仪的实现是通过首先产生两个原子的相干自旋混合，然后通过费什巴赫共振调节态间散射长度。态间散射长度的选择性变化导致了两粒子态的纠缠动力学，这种纠缠动力学可以在拉姆齐干涉实验中检测到。这种纠缠动力学被用于原子相互作用参数的精确测量。此外，干涉仪允许以非破坏性的方式分离具有一个或两个原子的晶格位置。
2003-10-30 cond-mat.soft physics.atom-ph quant-ph
Selective high-order topological states and tunable chiral emission in atomic metasurfaces
本研究在二维Kagome原子超表面中，通过超越紧束缚近似并纳入全对全相互作用，揭示了由广义手性对称性保护的选择性高阶拓扑态，并利用巨原子耦合实现可调手性发射，为定制光源和光子器件提供新平台。
2025-10-09 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Wigner representation enables the exact derivation of the atom interferometer phase, unlike the path integral approach
针对非惯性参考系中原子干涉仪相位推导问题，本文利用维格纳表示下的原子密度矩阵方程得到精确表达式（含多种力项），并在小旋转角和短探测时间极限下推导出归因于平台运动的三个新项。
2025-11-17 physics.atom-ph quant-ph
Tunable directional emission and collective dissipation with quantum metasurfaces
亚波长原子阵列，最近被称为量子超材料，已经成为一个令人兴奋的平台，获得新的量子光学现象。这些系统中的强干涉效应产生亚辐射激发，其通过具有非常长寿命的原子阵列传播。在这里，我们表明，可以利用这些激发，以获得可调谐的定向发射模式和集体耗散耦合时，明智地放置额外的原子附近的原子阵列。为了做到这一点，我们首先表征的最佳阵列的几何形状，以获得定向发射模式。然后，我们描述了最佳的原子位置，有效地耦合到亚辐射超颖表面激发，并提供了几种改进策略的基础上纠缠原子团簇或双层。之后，我们还展示了如何通过辅助原子和阵列原子之间的相对偶极取向来控制发射图案的方向性。最后，我们通过研究原子纠缠态的寿命变化，对这些定向辐射模式如何转化为辅助原子之间的集体、各向异性耗散耦合进行了基准测试。
2022-03-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Precision atomic gravimeter based on Bragg diffraction
提出了一种基于自由落体冷原子相干布拉格衍射的精密重力仪。传统上，原子重力仪通过驱动两个内部原子状态之间的跃迁，使用受激拉曼跃迁来分离动量空间中的云。布拉格干涉仪仅利用单个内部状态，因此不易受环境扰动的影响。在这里，我们表明，从磁光阱中提取的原子使用加速光晶格是一个合适的源布拉格原子干涉仪，允许有效的分束和随后的分离的动量状态的检测。尽管原子衍射固有的多状态的性质，我们能够建立一个马赫-曾德尔干涉仪使用布拉格散射，实现了灵敏度的重力加速度的$Δg/g = 2.7\times10^{-9}$与1000秒的积分时间。该装置还可以通过对光脉冲序列的简单修改而转换为重力梯度仪。
2012-07-06 physics.atom-ph quant-ph
