Сдвиг в атомных интерферометрах, вызванный асимметрией формы линии

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

В настоящей работе мы исследуем сдвиг в атомных интерферометрах, обусловленный асимметрией формы линии спектроскопического сигнала, и который ранее не обсуждался в научной литературе. Эта асимметрия возникает вследствие того, что чирпирование лазерного излучения осуществляется не только во время интервалов свободной эволюции атомов, но также и во время действия рамесевских импульсов. В результате, эффективная отстройка от рабочего атомного перехода во время действия импульсов тоже зависит от скорости чирпирования, что, в свою очередь, и приводит к возникновению сдвига, обусловленного асимметрией формы линии (lineshape-asymmetry-caused shift, LACS). Показано, что этот сдвиг имеет обратную кубическую зависимость ∝ 1/T 3 от длительности интервала свободной эволюции T, что заметно контрастирует с типичной для атомной интерферометрии зависимостью ∝ 1/T 2. Поэтому метрологическая значимость этого сдвига существенно возрастает для малогабаритных атомных интерферометров с малой базой. Например, для интерферометров-гравиметров типа Маха–Цендера, использующих двухфотонные переходы в атомах рубидия, при T ∼ 1 мс мы оцениваем сдвиг LACS и его вариации на уровне 0.1–1 мГал, в то время как для T ∼ 100 мкс это может достигать величины 0.1–1 Гал.

Об авторах

В. И Юдин

Новосибирский государственный университет; Институт лазерной физики Сибирского отделения РАН; Новосибирский государственный технический университет

Email: viyudin@mail.ru
Новосибирск, Россия; Новосибирск, Россия; Новосибирск, Россия

О. Н Прудников

Новосибирский государственный университет; Институт лазерной физики Сибирского отделения РАН

Новосибирск, Россия; Новосибирск, Россия

А. В Тайченачев

Новосибирский государственный университет; Институт лазерной физики Сибирского отделения РАН

Новосибирск, Россия; Новосибирск, Россия

М. Ю Басалаев

Новосибирский государственный университет; Институт лазерной физики Сибирского отделения РАН; Новосибирский государственный технический университет

Новосибирск, Россия; Новосибирск, Россия; Новосибирск, Россия

Д. Н Капуста

Институт лазерной физики Сибирского отделения РАН

Новосибирск, Россия

А. Н Гончаров

Институт лазерной физики Сибирского отделения РАН

Новосибирск, Россия

М. Д Радченко

Новосибирский государственный университет; Институт лазерной физики Сибирского отделения РАН; Новосибирский государственный технический университет

Новосибирск, Россия; Новосибирск, Россия; Новосибирск, Россия

В. Г Пальчиков

Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений; Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Менделеево, Россия; Москва, Россия

Л. Жу

Innovation Academy for Precision Measurement Science and Technology, Chinese Academy of Sciences

Wuhan, China

М. Ш Жан

Innovation Academy for Precision Measurement Science and Technology, Chinese Academy of Sciences

Wuhan, China

Список литературы

  1. M. Kasevich and S. Chu, Phys. Rev. Lett. 67, 181 (1991).
  2. A. Peters, K.Y. Chung, and S. Chu, Metrologia 38, 25 (2001).
  3. C. Freier, M. Hauth, V. Schkolnik, B. Leykauf, M. Schilling, H. Wziontek, H.-G. Scherneck, J. M¨uller, and A. Peters, J. Phys.: Conf. Ser. 723, 012050 (2016).
  4. V. M´enoret, P. Vermeulen, N. Le Moigne, S. Bonvalot, P. Bouyer, A. Landragin, and B. Desruelle, Sci. Rep. 8, 12300 (2018).
  5. N. Heine, J. Matthias, M. Sahelgozin, W. Herr, S. Abend, L. Timmen, J. M¨uller, and E.M. Rasel, Eur. Phys. J. D 74, 174 (2020).
  6. A. Wicht, J.M. Hensley, E. Sarajlic, and S. Chu, Phys. Scr. 102, 82 (2002).
  7. G. Rosi, F. Sorrentino, L. Cacciapuoti, M. Prevedelli, and G.M. Tino, Nature 510, 518 (2014).
  8. X.C. Duan, X.B. Deng, M.K. Zhou, K. Zhang, W. J. Xu, F. Xiong, Y.Y. Xu, C.G. Shao, J. Luo, and Z.K. Hu, Phys. Rev. Lett. 117, 023001 (2016).
  9. P. Asenbaum, C. Overstreet, M. Kim, J. Curti, and M.A. Kasevich, Phys. Rev. Lett. 125, 191101 (2020).
  10. L. Zhou, S.T. Yan, Y.H. Ji, C. He, J. J. Jiang, Z. Hou, R.D. Xu, Q. Wang, Z.X. Li, D. F. Gao, M. Liu, W.T. Ni, J. Wang, and M. S. Zhan, Front. Phys. 10, 1039119 (2022).
  11. J. Kennedy, T.P. A. Ferr´e, and B. Creutzfeldt, Water Resour. Res. 52, 7244 (2016).
  12. M. Diament, G. Lion, G. Pajot-M´etivier, S. Merlet, and S. D´eroussi, IEEE Instrum. Meas. Mag. 27, 17 (2024).
  13. H. J. McGuinness, A.V. Rakholia, and G.W. Biedermann, Appl. Phys. Lett. 100, 011106 (2012).
  14. F.A. Narducci, A.T. Black, and J.H. Burke, Adv. Phys.: X 7, 1946426 (2022).
  15. G.A. Olivares-Renter´ıa, D.A. Lancheros-Naranjo, E. Gomez, and J.A. Franco-Villafa˜ne, Phys. Rev. A 101, 043613 (2020).
  16. Q.Q. Hu, H. Zhou, Y.K. Luo, Q. Luo, W. J. Kuang, F. B. Wan, Y.Y. Zhong, and F. F. Xu, Optik 276, 170637 (2023).
  17. Y. Wang, J. Glick, T. Deshpande, K. DeRose, S. Saraf, N. Sachdeva, K. Jiang, Z. Chen, and T. Kovachy, Phys. Rev. Lett. 133, 243403 (2024).
  18. P. Cheiney, L. Fouch´e, S. Templier, F. Napolitano, B. Battelier, P. Bouyer, and B. Barrett, Phys. Rev. Applied 10, 034030 (2018).
  19. J. Wei, J. Huang, and C. Lee, Phys. Rev. Res. 7, 012064 (2025).
  20. P. Storey and C. Cohen-Tannoudji, J. Phys. II France 4, 1999 (1994).
  21. C. J. Bord´e, C. R. Acad. Sci. Paris 2, S´erie IV, 509 (2001).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

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».