Геометрическая фаза как основа квантовой акселерометрии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Предложена концептуальная модель перспективного квантового акселерометра на основе двухмодового атомарного конденсата Бозе–Эйнштейна. Ускорение порождает специфическую разницу геометрических фаз между модами конденсата, сдвигающую картину интерференции волн материи. Моды имеют конфигурации колец, в плоскости которых лежит вектор измеряемого ускорения. Однородность потенциалов кольцевых конфигураций нарушена дополнительными локализованными потенциаламидефектами. При надлежащем расположении и структуре дефектов в результате вариации их параметров волновые функции мод конденсата приобретают геометрические фазы, различающиеся при наличии ускорения. Вычисления, проведенные для кольцевых конфигураций конденсата атомов 87Rb радиуса 0.25mm, показывают, что предлагаемая схема способна регистрировать микрогравитацию порядка 10-6 ÷ 10-7g.

Об авторах

А. М Ростом

Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения РАН; Новосибирский государственный университет; Институт лазерной физики Сибирского отделения РАН

Новосибирск, Россия; Новосибирск, Россия; Новосибирск, Россия

В. А Томилин

Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения РАН; Новосибирский государственный университет; Институт лазерной физики Сибирского отделения РАН

Email: 8342tomilin@mail.ru
Новосибирск, Россия; Новосибирск, Россия; Новосибирск, Россия

Л. В Ильичёв

Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения РАН; Новосибирский государственный университет; Институт лазерной физики Сибирского отделения РАН

Новосибирск, Россия; Новосибирск, Россия; Новосибирск, Россия

Список литературы

  1. . M. van Camp, O. de Viron, H.-G. Scherneck, K.-G. Hinzen, S. D. P. Williams, T. Lecocq, Y. Quinif, and T. Camelbeeck, J. Geophys. Res. 116, B08402 (2011).
  2. 2. D. Carbone, M. P. Poland, M. Diament, and F. Greco, Earth-Sci. Rev. 169, 146 (2017).
  3. 3. D. Crossley, J. Hinderer, and U. Riccardi, Rep. Prog. Phys. 76, 046101 (2013).
  4. 4. S. Weinberg, Gravitation and Cosmology: Principles and Applications of the General Theory of Relativity, Wiley, N.Y. (1972).
  5. 5. D. Gao and M. Zhan, Phys. Rev. A 94, 013607 (2016).
  6. 6. G. Amelino-Camelia, C. L¨ammerzahl, F. Mercati, and G. M. Tino, Phys. Rev. Lett. 103, 171302 (2009).
  7. 7. A. Peters, K. Y. Chung, and S. Chu, Nature 400, 849 (1999).
  8. 8. P. Asenbaum, C. Overstreet, M. Kim, J. Curti, and M. A. Kasevich, Phys. Rev. Lett. 125, 191101 (2020).
  9. 9. S. Fray and M. Weitz, Space Sci. Rev. 148(1), 225?232 (2009).
  10. 10. T. L. Gustavson, P. Bouyer, and M. A. Kasevich, Phys. Rev. Lett. 78, 2046 (1997).
  11. 11. J. K. Stockton, K. Takase, and M. A. Kasevich, Phys. Rev. Lett. 107, 133001 (2011).
  12. 12. D. Savoie, M. Altorio, B. Fang, L. A. Sidorenkov, R. Geiger, and A. Landragin, Sci. Adv. 4, 7948 (2018).
  13. 13. I. Dutta, D. Savoie, B. Fang, B. Venon, C. L. Garrido Alzar, R. Geiger, and A. Landragin, Phys. Rev. Lett. 116, 183003 (2016).
  14. 14. C. L. Garrido Alzar, AVS Quantum Science 1, 014702 (2019).
  15. 15. G. Sagnac, C. R. Acad. Sci. 157, 708 (1913).
  16. 16. G. Sagnac, C. R. Acad. Sci. 157, 1410 (1913).
  17. 17. G. Sagnac, J. Phys. (Paris) 4, 177 (1914).
  18. 18. В. А. Томилин, Л. В. Ильичёв, ЖЭТФ 162, 307 (2022).
  19. 19. M. V. Berry, Proc. R. Soc. London, Ser. A 392, 45 (1984).
  20. 20. E. U. Condon, Phys. Rev. 31, 891 (1928).
  21. 21. G. P. Cook and C. S. Zaidins, Am. J. Phys 54, 259 (1986).
  22. 22. В.А. Томилин, Л.В. Ильичёв, Письма в ЖЭТФ 119, 381 (2024).
  23. 23. L. L. S´anchez-Soto and D. Monz´on, J. Carinena, Phys. Rep. 513, 191 (2012).
  24. 24. Н. В. Мак-Лахлан, Теория и приложения функций Матье, Издательство иностранной литературы, М. (1953).
  25. 25. C. W. Helstrom, Quantum Detection and Estimation Theory, Academic, N.Y. (1976).
  26. 26. S. L. Braunstein and C. M. Caves, Phys. Rev. Lett. 72, 3439 (1994).
  27. 27. U. Dorner, R. Demkowicz-Dobrzanski, B. J. Smith, J. S. Lundeen, W. Wasilewski, K. Banaszek, and I. A. Walmsley, Phys. Rev. Lett. 102, 040403 (2009).
  28. 28. A. Fujiwara, Phys. Rev. A 63, 042304 (2001).
  29. 29. S. Abend, B. Allard, A. S. Arnold et al. (Collaboration), AVS Quantum Science 5, 019201 (2023).
  30. 30. T. van Zoest, N. Gaaloul, Y. Singh et al. (Collaboration), Science 328, 1540 (2010).
  31. 31. D. Becker, M. D. Lachmann, S. T. Seidel et al. (Collaboration), Nature 562, 391 (2018).
  32. 32. J. R. Williams, C. A. Sackett, H. Ahlers et al. (Collaboration), Nat. Commun. 15, 6414 (2024).
  33. 33. S. Dimopoulos, P. W. Graham, J. M. Hogan, and M. A. Kasevich, Phys. Rev. Lett. 98, 111102 (2007).
  34. 34. H. Mu¨ller, S. Chiow, S. Herrmann, S. Chu, and K.-Y. Chung, Phys. Rev. Lett. 100, 031101 (2008).
  35. 35. R. Geiger, V. M´enoret, G. Stern, N. Zahzam, P. Cheinet, B. Battelier, A. Villing, F. Moron, M. Lours, Y. Bidel, A. Bresson, A. Landragin, and P. Bouyer, Nat. Commun. 2, 474 (2011).
  36. 36. B. Barrett, L. Antoni-Micollier, L. Chichet, B. Battelier, T. L´ev`eque, A. Landragin, and P. Bouyer, Nat. Commun. 7, 13786 (2016).
  37. 37. H. Mu¨ntinga, H. Ahlers, M. Krutzik et al. (Collaboration), Phys. Rev. Lett. 110, 093602 (2013).
  38. 38. P. Schach, A. Friedrich, J. R. Williams, W. P. Schleich, and E. Giese, EPJ Quantum. Technol. 9, 20 (2022).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».