利用原子干涉仪测量锂的电极化率

利用原子干涉仪，我们测量了 $^7$Li 的静态电极化率 $\alpha =(24.33 \pm 0.16)\times10^{-30}$ m$^3$ $= 164.19\pm 1.08$ 原子单位，不确定度为 0.66%。我们的实验类似于 D. Pritchard 及其合作者 1995 年对钠所做的实验，由对两束干涉光之一施加电场并测量由此产生的相移构成。相对于 D. Pritchard 的实验，我们做了若干改进，本文详述如下：电容设计使电场可解析计算；我们干涉仪的相位灵敏度明显更优，近 16 mrad/$\sqrt{Hz}$；最后我们的干涉仪具有物种选择性，从而使原子束中的杂质（其他碱金属原子或锂二聚体）不扰动测量。原子干涉仪的极高灵敏度由我们的实验充分说明：我们的测量相当于测原子进入电场区时速度 $v$ 的微小增量 $\Delta v$，而现有灵敏度足以探测 $\Delta v/v \approx 6 \times 10^{-13}$ 的变化。