消除光学环形腔中腔长诱导相位噪声用于相移测量与自旋压缩
原子物理
2021-02-24 v1
摘要
我们展示了一种利用高精细度光学环形腔进行光相移测量的新方法，该方法因腔长波动而表现出降低的相位噪声。两束频率差为一个腔自由光谱范围的光束同时与腔共振，显示出由共模腔长波动引起的误差信号中的噪声相关性。差分误差信号在高达半腔线宽（ kHz）的频率范围内，腔噪声降低30 dB至噪声基底。我们分析了各种噪声源并评估了它们对噪声基底的贡献。此外，我们将这种降噪相移测量方案应用于模拟的自旋压缩实验中，实现了相位灵敏度提高40倍，相位分辨率为0.7 mrad，这可能消除获得高度自旋压缩态的一个重要障碍。所展示的方法是首个报道的使用光学环形腔和两束独立光束的测量，这是一种灵活的配置。该方法可直接应用于量子系统中的非破坏性测量，例如用于原子干涉仪和原子钟中自旋压缩态的产生。
引用
@article{arxiv.2009.05006,
title = {Canceling the cavity length induced phase noise in an optical ring cavity for phase shift measurement and spin squeezing},
author = {Enlong Wang and Gunjan Verma and Jonathan N. Tinsley and Nicola Poli and Leonardo Salvi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.05006},
year = {2021}
}
备注
9 pages, 5 figures