双物种弱等效原理量子检验的关联方法

物质波干涉仪利用不同的同位素或化学元素本质上具有不同的灵敏度，且迄今为止可用的分析工具不足以在许多实验条件下精确估计原子相位差。在这项工作中，我们描述并演示了两种用于提取双物种原子干涉仪之间差分相位以精确检验弱等效原理的新方法。第一种方法是广义贝叶斯分析，它利用系统噪声知识基于统计模型估计差分相位。第二种方法利用机械加速度计基于振动引起相位的测量重建单传感器干涉条纹。改进的椭圆拟合算法也作为第三种方法实现以用于比较。这些分析工具通过数值模拟和来自同时的 $^{87}$Rb 与 $^{39}$K 干涉仪的实验数据进行了研究，并且两种新技术均被证明可产生无偏的差分相位估计。我们还报告了由不同化学物种组成的原子干涉仪之间的相位相关性观察。这种相关性使我们能够以 730 的因子抑制共模振动噪声，并以每次测量 $1.6 \times 10^{-6}$ 的灵敏度（询问时间 $T = 10$ ms）进行弱等效原理的初步检验。我们通过改变对称时序中干涉仪之间的时间重叠来研究振动抑制的水平。最后，我们讨论了这些新分析方法在差分原子干涉测量未来应用中的局限性。