SU(1,1)-type light-atom correlated interferometer
利用光与原子集体激发的量子关联，用原子的集体激发代替光学SU（1，1）干涉仪的一个臂，构成SU（1，1）型光-原子混合干涉仪。相位敏感探针不仅包括光场，还包括干涉仪内部原子的集体激发。对于相干压缩态作为相位敏感光场，在最佳条件下，相位敏感度接近海森堡极限。我们还研究了光场损失和原子激发失相对相位灵敏度的影响。由于这种干涉仪中包含了非线性过程，它们可以耦合多种不同的波，形成新型的混合干涉仪，这为利用混合干涉仪进行基本测量提供了一种新的方法。
2015-08-29 quant-ph
Test of the isotopic and velocity selectivity of a lithium atom interferometer by magnetic dephasing
在原子干涉仪中施加一个磁场梯度，产生一个与$M$相关的相移，导致干涉条纹可见度的一系列衰减和恢复。利用我们的基于布拉格激光衍射的锂原子干涉仪，我们测量了条纹可见度作为施加梯度的函数。因此，我们已经测试了同位素的选择性的干涉仪，布拉格衍射的速度选择性的特点，为不同的衍射级，以及入射原子的光泵浦的效果。所有这些观察定性理解，但定量分析需要一个完整的模型的干涉仪。
2006-11-17 quant-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
Interferometer-Type Structures for Guided Atoms
我们通过实验证明了基于微加工光学系统产生的偶极势的中性原子的干涉仪型引导结构。作为一个中心元件，我们使用的原子波导阵列，通过聚焦一个红色失谐的激光束与圆柱形微透镜阵列形成。结合这两个阵列，我们实现了X形分束器和更复杂的系统复杂系统，如马赫-曾德尔和迈克尔逊型原子干涉仪的几何形状。
2002-10-07 quant-ph
Atom-light superposition oscillation and Ramsey-like atom-light interferometer
相干分波在干涉仪中至关重要。通常，这种分裂后的波是相同类型的。但近年来，由于光与原子相互作用的研究进展，已经实现了光子到原子激发的相干转换。这使得将入射光波分裂成原子和光的相干叠加态成为可能，并为由不同类型的波组成的干涉仪铺平了道路。本文报道了在拉曼过程中观察到的原子与光之间的类拉比相干叠加振荡以及光波与激发态原子自旋波的相干混频。利用原子-光相干叠加态，构造了一种新型的混合干涉仪。当我们扫描光学相位和原子相位中的一个或两个时，根据原子自旋波强度，在光学输出强度和原子输出中都观察到干涉条纹。这种混合干涉仪可以通过光学探测来询问原子态，并将在原子和光的精密测量和量子控制中得到应用。
2016-02-18 quant-ph
Nanoparticle acts as a light source to make atom interferometers
原子在经典驻波中的Kapitza-Dirac（KD）散射被广泛地用于激光脉冲原子干涉仪。在本理论工作中，我们证明了介电纳米粒子可以作为弱光源产生原子KD散射，并制作原子干涉仪。我们考虑一个由原子和单个纳米颗粒组成的腔系统，其中纳米颗粒被外部激光脉冲照射。原子和腔镜不受激光照射，纳米粒子作为脉冲光源激发腔模，腔模非共振激发原子内态，产生原子外运动的弱KD散射。我们使用两次散射来分裂原子的路径，然后使用两个经典激光脉冲来重新组合分离的路径，以产生Ramsey-Bordé原子干涉仪。这种原子干涉仪与纳米粒子的质心运动纠缠在一起，由于腔模激发与纳米粒子相对于该光模的波腹或波节的位置有关，因此可以用来探测运动纳米粒子的微小非经典性。
2021-11-29 quant-ph
Inertial Torsion Noise in Matter-Wave Interferometers for Gravity Experiments
本文研究了引力实验中物质波干涉仪的惯性扭转噪声（ITN），基于广义 Langevin 方程推导了 ITN 解析表达式并通过 Monte Carlo 模拟验证，评估了其对下一代飞克粒子干涉实验及引力量子测试的影响。
2025-03-03 gr-qc quant-ph
Trapped-Atom-Interferometer in a Magnetic Microtrap
本文提出了一种磁微阱结构，它可用作三维囚禁原子的干涉仪。该干涉仪是通过一个动态分裂势实现的，该动态分裂势从一个单阱变换到两个单独的阱并返回。干涉仪的端口是单阱势中的相邻振动态。我们提出了一个一维模型，这种干涉仪和计算的概率不必要的振动激发一个现实的磁势。我们优化分裂过程的速度，以抑制这些激发，并得出结论，这种干涉仪设备应该是可行的，目前可用的微陷阱技术。
2001-06-28 quant-ph
Phase noise due to vibrations in Mach-Zehnder atom interferometers
原子干涉仪对加速度和旋转非常敏感。这个属性，它有一些非常有趣的应用，诱导有害的相位噪声，由于实验室的地震噪声，这个相位噪声是足够大，以减少条纹的可见性在许多实验中。我们开发了一个模型计算马赫-曾德尔原子干涉仪的情况下，这种相位噪声，我们将此模型应用到我们的热锂干涉仪。我们能够解释所观察到的相位噪声已被检测到通过快速依赖的条纹可见度与衍射级。我们认为，本文所建立的动力学模型对于减少原子干涉仪中振动引起的相位噪声是非常有用的，使许多新的实验成为可能。
2006-04-05 quant-ph
Entanglement assisted spin-wave atom interferometer
报道了利用NOON型纠缠态在运动灵敏的自旋波原子干涉仪中实现的相位超分辨。SW干涉仪是通过产生两个SW的叠加和观察它们之间的干涉来实现的，其中干涉条纹对原子的集体运动是敏感的。通过在SW干涉仪中产生二阶NOON态，我们清晰地观察到了具有相位超分辨的干涉图样。所演示的SW干涉仪原理上可以放大到高纠缠量子态，因此对于实现量子增强测量具有重要意义。
2009-10-15 quant-ph
Mach-Zehnder interferometer for in-situ characterization of atom traps
German Aerospace Center (DLR)（德国航空航天中心）；Institut für Quantenphysik and Center for Integrated Quantum Science and Technology (IQST), Universität Ulm（乌尔姆大学量子物理研究所与集成量子科学技术中心）
本文提出利用马赫-曾德干涉仪对原子陷阱进行原位表征，以精确确定陷阱频率和非谐振幅度的上限。
2026-02-24 quant-ph
Atom Interferometers: Beyond Complementarity Principles
互补性是正统量子力学概念基础的核心。波粒二象性使得我们不可能分辨出每个粒子通过了哪条狭缝，并且在杨氏双缝实验中仍然观察到干涉图样。本文在原子干涉仪的标准量子力学公式下对这种对偶性进行了评价。研究发现，利用原子的电子态等内部自由度，在检测原子质心运动的同时，还能保持原子的干涉图样，从而检测出原子的路径信息。
2001-09-04 quant-ph
Phase shift in atom interferometers: corrections for non-quadratic potentials and finite-duration laser pulses
考虑到光脉冲的有限持续时间和在较强的均匀引力场中加入小扰动势的影响，我们导出了原子干涉仪在引力场中的相移表达式，推广了矩形脉冲和至多二次势的已知结果.这些改进是正确分析当今高分辨率干涉仪所必需的。
2018-12-31 quant-ph
Atom Interferometers
原子分子物质波的干涉是原子物理学和量子光学的一个丰富分支。它开始于原子从晶体表面的衍射和分离振荡场技术用于原子钟。原子干涉测量学作为一门强大的技术，在现代科学中有着广泛的应用，目前已经发展成熟。在这篇综述中，我们首先描述了相干原子光学的基本工具，包括纳米结构和激光衍射，三光栅干涉仪，和双井原子芯片。然后，我们回顾了原子干涉仪的应用所带来的广泛领域的科学进步。这些被分为三类：（1）基础量子科学，（2）精密计量学和（3）原子和分子物理学。虽然一些实验与玻色-爱因斯坦凝聚体包括在内，审查的重点是线性物质波光学，即现象，每个单一的原子干扰本身。
2007-12-21 quant-ph
Long-Term Stability of an Area-Reversible Atom-Interferometer Sagnac Gyroscope
我们报告的长期稳定性和绝对精度的原子干涉仪陀螺仪的研究。这项研究包括实施的电光技术，以扭转减少系统和系统相移的仔细研究的干涉仪的矢量面积。我们的数据强烈表明，漂移小于96 $μ$度/小时是可能的经验消除后，由于测量的温度变化，激光强度，和其他几个实验参数的变化。
2005-10-27 quant-ph
Optimal measurement precision of a nonlinear interferometer
本文研究了用一个含有玻色子的双阱作为干涉仪测量阱两侧原子的能量差时所能达到的最佳测量精度。我们引入了与时间无关的微扰理论作为分析和数值计算的主要工具。来自原子-原子相互作用的非线性将不会间接地允许干涉仪超过海森堡极限，但是在许多操作机制中，尽管增加了原子的隧穿和原子-原子相互作用，测量精度的海森堡极限标度仍然保持不变，通常甚至具有最佳前因子。
2012-06-11 quant-ph
Quantum motion effects in an ultracold-atom Mach-Zehnder interferometer
我们研究了超冷二能级原子穿过$π/2 $ - $π$-$π/2$组态的Mach-Zehnder干涉仪中的量子运动效应。单色，入射原子波的传输振幅的递归关系，考虑到所有可能的路径：直接的通常被认为是在简单的半经典处理，但包括量子运动校正，并在其中的原子被反复反射的领域的路径，得到明确和精确的表达式。
2008-04-30 quant-ph
Effects of losses in the hybrid atom-light interferometer
增强拉曼散射可以通过注入与初始制备的集体原子激发相关的种子光场来获得。这种喇曼放大过程可用于实现原子-光混合干涉仪。用零差检测法和强度检测法对该干涉仪的相位灵敏度和信噪比进行了数值计算，并给出了两种方法的差别。当存在光场损失和原子退相干时，测量精度会降低，这可以用输出模间去相关条件的破坏来解释
2016-03-11 quant-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
Mesoscopic Mechanical Resonators as Quantum Non-Inertial Reference Frames
一个原子附着在一根频率为100 MHz、位移幅度为1 nm的微米级金属丝上，其加速度为10^9 ms^-2，接近于中子星的表面引力。作为这种极端的非惯性力在介观环境中的一个应用，我们考虑了一个模型的双路径原子干涉仪的一个路径组成的100 MHz的振弦原子引导。振动的金属丝导向器用作非惯性参考系，并且在穿过金属丝系的原子的波函数中引起原则上可测量的相移。我们进一步考虑了当振弦被模拟为量子物体，从而作为量子非惯性参考系时，对原子波干涉的影响。我们概述了一种可能实现的振弦，原子干涉仪使用超流氦量子干涉装置。
2015-10-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Lithium atom interferometer using laser diffraction : description and experiments
我们已经建立和操作的马赫-曾德尔型原子干涉仪。原子波是在氩气中接种的锂的超声束，并且用于原子波的反射镜和分束器基于在671 nm处的激光驻波上的弹性布拉格衍射。我们在这里给我们的实验装置和用于调整其组件的程序的详细描述。然后，我们提出了实验信号，表现出原子干涉效应具有非常高的可见性，高达84.5%。我们描述了一系列的实验测试的灵敏度条纹的可见性的主要对准缺陷和磁场梯度。
2005-04-08 quant-ph
Preparing and probing atomic number states with an atom interferometer
本文描述了双阱光晶格中原子的数压缩态和泊松态的受控加载和测量。这些状态被输入到原子干涉仪，该干涉仪通过将单个晶格位置对称地分裂成双阱来实现，从而允许单个位置中的原子独立地演化。然后这两条路径发生干涉，产生物质波双缝衍射图案。利用双缝衍射图样的时间演化来测量输入态的统计特性。我们的双阱晶格的灵活性提供了一种检测空晶格位置的存在的手段，这是确定莫特态纯度的一个重要且迄今为止尚未测量的因素。
2007-08-02 quant-ph
Quantum non-demolition measurement based on an SU(1,1)-SU(2)-concatenated atom-light hybrid interferometer
量子非破坏测量是量子信息处理和量子光学领域的重要工具。原子-光混合干涉仪由于其将原子自旋波和光波结合在一起，可以利用交流斯塔克效应测量光子数QND，因而引起了人们极大的兴趣。本文提出了一种SU（1，1）-SU（2）级联的原子-光混合干涉仪，并从理论上研究了光子数的QND测量。与传统的SU（2）干涉仪相比，该干涉仪的非线性拉曼过程（NRP）增益因子提高了平衡情况下的信噪比（SNR）。分析了QND测量高质量的条件。在存在损耗的情况下，测量质量降低。我们可以在读出阶段调整NRP的增益参数，以减少由于损失造成的影响。此外，该方案是一种多臂干涉仪，具有多参数估计的潜力，在矢量场探测、量子成像等方面有着重要的应用。
2021-12-01 quant-ph
Sensitivity and Bandwidth of a Point-Source-Interferometry-based Inertial Measurement Unit Employing Large Momentum Transfer and Launched Atoms
本文理论分析采用LMT的点源干涉仪加速度与旋转传感灵敏度，提出利用原子发射实现三轴IMU且无需改变拉曼脉冲方向的简化设计方案。
2024-06-18 quant-ph
Optomechanical inertial reference for atom interferometry
Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）；Wyant College of Optical Sciences, The University of Arizona（亚利桑那大学怀亚特光学学院）
该研究提出一种融合光力学谐振器与原子干涉仪的混合惯性传感器，其振动抑制效果优于商用加速度计，可直接适配其他精密传感平台。
2026-08-31 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Multi-axis inertial sensing with 2D matter-wave arrays
本文提出利用二维BEC阵列中同时进行的光脉冲原子干涉仪关联实现多轴惯性传感，通过3 x 3 BEC阵列同时测量线性加速度、角速度、角加速度及重力梯度，为动态环境下的高精度惯性导航提供了新方法。
2025-02-27 physics.atom-ph quant-ph
Is it possible to detect gravitational waves with atom interferometers?
我们研究了利用原子干涉仪探测引力波的可能性。我们讨论了引力波与原子干涉仪的相互作用，并分析了可能的方案。
2007-02-21 gr-qc physics.atom-ph quant-ph
High contrast Mach-Zehnder lithium atom interferometer in the Bragg regime
我们已经建造了一个马赫-曾德尔型原子干涉仪，与超声束的锂。原子衍射利用激光驻波上的布拉格衍射。一阶衍射，我们的装置给出了一个大的信号和一个非常好的条纹对比度（74%），我们相信这是有史以来最高的原子干涉仪观察。该装置将应用于高灵敏度的测量
2002-03-01 physics.atom-ph quant-ph
An atom interferometer with a shaken optical lattice
介绍了一维光晶格中原子的振动晶格干涉。通过相位调制（振动）晶格，我们控制原子的动量状态。通过一系列的振动函数，原子经历了分裂，传播，反射，反向传播和重组的干涉仪序列。序列中的每个振动函数用遗传算法优化以实现期望的动量状态转换。与传统的原子干涉仪一样，振动晶格干涉仪的灵敏度随着询问时间的增加而增加。振动晶格干涉仪还可以被优化以感测感兴趣的信号，同时拒绝其他信号，诸如在存在不想要的DC信号的情况下对AC惯性信号的测量。
2017-04-21 physics.atom-ph quant-ph
Comment on: "Does an atom interferometer test the gravitational redshift at the Compton frequency?"
我们表明，沃尔夫等人。的2011年分析类。定量重力v28，145017不支持他们的结论，特别是，有“没有红移效应”的原子干涉仪，除了不一致的双拉格朗日形式主义。沃尔夫等人错误地应用了希夫猜想和他们自己的分析结果，当他们得出结论，原子干涉仪是弱等效原理的测试，只有当希夫猜想无效时，弱等效原理才成为红移测试。原子干涉仪是任何形式的直接红移测试。
2011-12-28 gr-qc quant-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
Enhanced atom interferometer readout through the application of phase shear
提出了一种测量原子干涉仪Single Shot单次激发相位和对比度的方法。在原子系综上施加相位剪切，在每个输出端口产生空间变化的条纹图案，可以直接成像。这种方法是广泛相关的原子干涉精密测量，我们证明在10米Rb-87原子喷泉通过实施原子干涉陀螺罗盘与10毫度精度。
2013-05-14 physics.atom-ph quant-ph
A two-particle, four-mode interferometer for atoms
利用自由空间干涉仪观测了动量纠缠原子对的两粒子干涉。原子对的来源是一个受动力学不稳定性影响的玻色-爱因斯坦凝聚体，干涉仪是根据我们最近的洪-欧-曼德尔实验的精神，利用光晶格上的布拉格衍射实现的。我们报告的观察一致的纠缠态在干涉仪的输入。我们解释了我们目前的设置可以扩展到使一个贝尔不等式的动量观测测试。
2017-10-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Analyzing the sensitivity of an atom interferometer with a phase-modulation readout scheme
本文利用双光子形式体系解析分析原子干涉仪不同读出方案的灵敏度，证明正弦相位调制优于传统相位扫描，并能抑制原子通量波动与漂移。
2025-01-08 physics.atom-ph quant-ph
Phase shift in an atom interferometer induced by the additional laser lines of a Raman laser generated by modulation
将通过调制产生的拉曼激光用于光脉冲原子干涉仪允许具有更紧凑和鲁棒的激光系统。然而，产生的额外激光频率会干扰原子干涉仪。在本文中，我们提出了一个精确的计算相移所引起的附加激光频率。通过与原子重力仪实验测量结果的比较，验证了模型的正确性。相移测定的不确定性将我们的小型重力仪的精度限制在8.10^-8 m/s^2。我们表明，它是可能的，以减少相当大的这种不准确性，更好地控制实验参数或特定的干涉仪配置。
2012-05-03 physics.atom-ph quant-ph
Gravitational effects on entangled states and interferometer with entangled atoms
讨论了量子相关（纠缠）粒子或原子系统在外部引力场中的行为以及此类系统中可能存在哪些引力效应。提出了一种利用量子关联原子提高Ramsey干涉仪灵敏度的实验装置。$n$原子的纠缠提高了对$n^2$倍的小相移的灵敏度。该方案可用于在实验室中观测引力相移。
2001-08-21 gr-qc quant-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 Atom Interferometer inside a Hollow-core Photonic Crystal Fiber
电磁波和物质波之间的相干相互作用是量子科学和技术的核心。然而，光的衍射性质限制了许多基于原子光的量子系统的可扩展性。利用空芯光子晶体光纤中的光场对自由下落的~（85）Rb原子相干叠加态进行空间分裂、反射和重组，实现了一种惯性灵敏的原子干涉仪。干涉仪在无衍射距离上工作，不同距离处的对比度和相移在一个标准误差内一致。相位相干光子系统与量子系统的集成，在提高原子干涉仪在精密测量和量子传感领域的能力方面具有巨大的前景，其器件设计小型化，激光功率消耗效率高。
2018-01-20 physics.atom-ph quant-ph
$T^3$-interferometer for atoms
在线性引力势中的大质量粒子的量子力学传播子已经由Earle H. Kennard \cite{Kennard,Kennard2}包含与时间$T$的三次幂成比例的相位，在该相位期间粒子经历相应的力。由于在传统的原子干涉仪中，内部原子状态都暴露于相同的加速度$a$，因此该$T^3$相位抵消，并且干涉仪相位缩放为$T^2$。与此相反，通过施加外部磁场，我们准备了两个不同的加速度$a_1$和$a_2$的两个内部状态的原子，这将自己转化为两个不同的立方相位和所产生的干涉仪相位尺度为$T^3$。我们提出的理论背景，并总结了我们的进展对实验实现这样一种新型的原子干涉仪。
2016-09-08 physics.atom-ph quant-ph
Multiport Atom Interferometry for Inertial Sensing
我们提出了新的技术，惯性传感原子干涉仪产生多个相位测量每个实验周期。通过这些技术，我们实现了两种类型的多端口测量，即正交相位检测和实时系统相位消除，这解决了在移动和现场应用中操作高灵敏度冷原子传感器的挑战。我们确认实验中的灵敏度增加，由于正交相位检测在存在较大的相位不确定性，并证明抑制系统的相位上的Single Shot的基础上。
2019-08-15 physics.atom-ph quant-ph
Effective inertial frame in an atom interferometric test of the equivalence principle
在等效原理的理想试验中，试验质量落在一个共同的惯性系中。实际实验受重力梯度的影响，重力梯度通过耦合到测试质量之间的初始运动学差异而引入系统误差。我们展示了一种方法，通过使用镜脉冲的频移来为两个原子物种创建一个有效的惯性系，从而降低了双物种原子干涉仪对初始运动学的灵敏度。这抑制了重力梯度引起的依赖性的微分相位上的初始运动学差异的一个因素为100，并使这些差异的精确测量。我们实现了$Δg / g \approx 6 \times 10^{-11}$每次拍摄的相对精度，这提高了最好的双物种原子干涉仪以前的结果超过三个数量级。通过将重力梯度系统误差抑制到低于$10^{13}$的一部分，这些结果为等效原理的原子测试铺平了道路，其精度可与最先进的经典测试相媲美。
2017-11-29 gr-qc physics.atom-ph quant-ph
Scheme for suppressing atom expansion induced contrast loss in atom interferometers
系统地研究了原子膨胀引起的非理想拉曼脉冲区域对原子干涉仪对比度的影响。通过理论模拟，我们发现原子云的膨胀导致π脉冲保真度的降低和π脉冲宽度的改变，从而导致条纹对比度的显著降低。我们提出了一种缓解策略，增加第二和第三拉曼脉冲的强度。模拟结果表明，在一台典型的原子干涉仪中，采用这种强度补偿策略，条纹对比度可提高13.6%。我们还评估了这种缓解策略的效果，在较低的原子云温度和较大的拉曼光束尺寸的情况下，在不同的拉曼脉冲时间间隔条件下。这种抑制策略在提高原子干涉仪精密测量灵敏度方面具有潜在的应用价值，包括重力、重力梯度、旋转和磁场梯度的精密测量，以及爱因斯坦等效原理的检验。
2018-05-15 physics.app-ph quant-ph
Tailoring multi-loop atom interferometers with adjustable momentum transfer
多回路物质波干涉仪在量子传感中是必不可少的，用于测量物理量在时间或空间中的导数。由于多回路干涉仪需要多次反射，物质波反射镜的缺陷会产生干扰感兴趣信号的虚假路径。在这里，我们展示了一种方法，可调动量转移，防止重组的虚假路径的双环原子干涉仪，旨在测量旋转速率。我们实验研究了虚假物质波的复合条件，这是定量支持的原子源的相干性的一个模型。最后，我们证明了该方法的有效性，在建立一个冷原子陀螺仪的单次加速度灵敏度抑制了至少50倍。我们的研究将影响测量单个惯性量的多回路原子干涉仪的设计。
2020-11-23 physics.atom-ph quant-ph
One second interrogation time in a 200 round-trip waveguide atom interferometer
我们报道了一个多回路引导原子干涉仪，其中原子进行200个小幅度的往返，而不是一个大的单一轨道。该方法通过使用超冷39 K气体和磁费什巴赫共振来实现，该磁共振可以将s波散射长度调谐到零以显着减少冷碰撞的原子损失。该方案对噪声环境具有弹性，在没有任何振动噪声隔离或消除的情况下实现0.9 s的询问时间。一种形式的量子锁定放大可以与该设备一起使用，以高灵敏度测量局部电位。我们用这种方法测量了39 K基态在1064 nm处的动态极化率。该干涉仪也可能是一个有用的方法来建立一个紧凑的多回路Sagnac原子干涉仪的旋转传感。
2022-07-03 physics.atom-ph quant-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
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$^2.Hz^{-1}，在10 kHz以上傅立叶频率下的白相位噪声电平为-120 dBrad^2.Hz^{-1}。在不同的循环时间、询问时间和拉曼脉冲宽度下，分析了相位噪声对原子干涉仪灵敏度的影响。据我们所知，所产生的贡献是远低于任何证明冷原子惯性传感器的灵敏度的基础上受激拉曼跃迁。在尺寸、简单性和功耗方面的大幅改进为现场和移动操作铺平了道路。
2014-06-11 physics.atom-ph physics.ins-det quant-ph
Dual Matter-Wave Inertial Sensors in Weightlessness
基于冷原子干涉仪的量子技术在惯性传感和基础物理等领域显示出巨大的前景。然而，在地球上实现的最佳精度受到原子自由落体时间的限制，它们的全部潜力只能在太空中实现，在太空中，许多秒的询问时间将导致前所未有的灵敏度。目前正在进行各种任务方案，计划采用物质波惯性传感器。为了实现这一目标，我们实现了第一个机载操作的同时$^{87}$ Rb $-$ $^{39}$ K干涉仪在失重环境中产生的抛物线飞行。在飞行期间，大的振动水平（$10^{-2}~g/\sqrt{\rm Hz}$）、加速度范围（$0-1.8~g$）和旋转速率（$5$ deg/s）提出了重大挑战。我们证明了我们的双量子传感器的能力，通过测量Eötvös参数与系统有限的不确定性的$1.1 \times 10^{-3}$和$3.0 \times 10^{-4}$在标准和微重力，分别。这构成了在带有量子传感器的自由落体车辆中对等效原理的第一次测试。我们的结果适用于惯性导航，并可以扩展到未来的空间任务的卫星的轨迹。
2016-09-12 physics.atom-ph physics.space-ph quant-ph
Surpassing the Standard Quantum Limit in an Atom Interferometer with Four-mode Entanglement Produced from Four-Wave Mixing
我们从理论上研究了一种超越标准量子极限的原子干涉方案。四波混频方案类似于Pertot等人最近进行的实验。\cite{pertot}用于产生两个模式之间的子散粒噪声相关性。这两个模式然后与其余两个模式干涉，以超过标准量子极限的方式，同时利用所有可用的原子。我们的方案可以看作是使用两个相关的干涉仪。也就是说，当单独观察时，来自每个干涉仪的信号都是经典的，但是两个干涉仪之间存在相关性，允许超过标准量子极限。
2011-10-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Multi-axis inertial sensing with long-time point source atom interferometry
我们表明，光脉冲原子干涉与原子点源和空间分辨检测，使多轴（两个旋转，一个加速度）精密惯性传感在长时间的询问时间。利用这种方法，我们演示了一个光脉冲原子干涉仪Rb-87与1.4厘米的峰值波包间隔和持续时间为2 T = 2.3秒。每次射击的推断加速度灵敏度为6.7 * 10^（-12）g，这比以前的限制提高了两个数量级以上。我们还以200 nrad/s的精度测量地球的自转速率。
2013-05-08 physics.atom-ph quant-ph
Simple atom interferometer in a double-well potential
本文详细研究了在双势阱中实现的原子干涉仪。我们假设干涉相位是在阱之间存在相干隧穿的情况下压印的。我们计算的估计灵敏度的最终界限，并显示它们如何与马赫-曾德尔干涉仪的精度。这里提出的干涉仪允许亚散粒噪声灵敏度时，与减少的相对布居不平衡或相对相位的自旋压缩态馈给。我们还计算了从人口不平衡的估计精度，并表明它克服了散粒噪声水平时，纠缠压缩态的输入。
2014-07-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Optically guided linear Mach Zehnder atom interferometer
我们演示了一个水平的，线性引导马赫曾德尔原子干涉仪在光波导。作为原理验证实验，干涉仪利用磁不敏感的玻色-爱因斯坦凝聚体|F=1，mF=0>铷-87作为加速度敏感试验质量的状态。我们获得了对da = 7 × 10 ^-4 m/s^2的加速度的适度灵敏度。我们的条纹可见度高达38%，在这种光导原子干涉仪。我们观察到超过半秒的波导中的飞行时间，展示了我们的光导用于未来传感器的实用性。
2012-12-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Rigorous Comparison of Gravimetry Employing Atom Interferometers and the Measurement of Gravitational Time Dilation
我们提出了一个严格的引力和明确的答案，在否定的问题，是否重力与原子干涉仪是等价的测量的相对引力时间膨胀的两个时钟在空间中分离。虽然物质和光波，量子态和振荡器时钟通过普朗克-爱因斯坦-德布罗意关系和等效原理是量子同义词，但在引力理论的测试背景下存在关键差异。
2011-06-30 gr-qc quant-ph
Bragg-diffraction-induced imperfections of the signal in retroreflective atom interferometers
我们提出了一个详细的研究的影响，不完善的原子光学操纵布拉格基于光脉冲原子干涉仪。非共振高阶衍射导致布居损失、寄生干涉仪路径和衍射相位。在一个路径依赖的形式主义，我们研究了数值上的各种影响，并分析了由外部相位或重力引起的干扰信号。我们比较了一阶单和双布拉格衍射在回射装置。在双布拉格衍射中，由于三路干涉，相位缺陷导致拍频。通过增加双衍射外出口的布居数，可以避免衍射相位的某些影响。
2022-06-20 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
