一种具有超高康普顿频率和超短德布罗意波长的N原子集体态原子干涉仪：条纹宽度缩小根号N倍
原子物理
2016-01-20 v6
摘要
我们描述了一种集体态原子干涉仪（COSAIN），其信号条纹随相位差或旋转的变化比传统干涉仪窄了√N倍，其中N为原子数，且不涉及纠缠。这种效应源于集体态之间的干涉，在N=10^6和v=300 m/s时，表现为干涉具有十非赫兹的康普顿频率和十阿米特的德布罗意波长。通过零测量方案检测感兴趣的集体态，其中检测到零光子的事件对应于系统处于该特定集体态。通过受激拉曼散射产生的斯托克斯光子来收集荧光信号，当共振光学密度足够高时，这些光子主要沿与探测束相反的方向发射。理想情况下，COSAIN的灵敏度符合标准量子极限。然而，当考虑探测效率和收集效率时，COSAIN的探测方案相比典型的采用荧光探测的传统拉曼原子干涉仪，显著提高了量子探测效率，从而使稳定性净提升10倍。我们讨论了实验参数的不均匀性导致的非均匀性对COSAIN信号的影响。我们还描述了另一种实验方案，通过使用交叉线偏振的相向拉曼光束来增强COSAIN中的共振光学密度。
引用
@article{arxiv.1410.7131,
title = {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},
author = {Resham Sarkar and May E. Kim and Renpeng Fang and Selim M. Shahriar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1410.7131},
year = {2016}
}
备注
As will appear in Physical Review A