原子干涉测量中的有限光速效应：衍射机制与共振条件
量子物理
2025-05-06 v1 原子物理
摘要
光脉冲原子干涉仪作为高精度计量工具，正瞄准相对论效应的测量。这一发展得益于延长的询问时间和大动量转移技术，这些技术能在远距离上产生两个干涉臂的量子叠加。由于光速有限，衍射光脉冲无法同时与两臂相互作用，从而引起相位扰动，损害传感器的精度——随着空间分离的增加，这种效应变得越来越重要。为了建立一个一致的框架，我们发展了一个关于原子干涉仪中有限光速效应以及其他相对论效应（如质量亏损）的理论。我们的分析表明，它们的大小关键取决于衍射机制和具体的干涉仪几何结构。我们证明，在马赫-曾德尔干涉仪的镜面脉冲处，原子云的速度不如为共振衍射而精确调谐激光器来得关键。最后，我们提出了一个基于无反冲跃迁的实验来检验我们的预测，并讨论了在重力测量应用中减少偏差的缓解策略。
引用
@article{arxiv.2505.02728,
title = {Finite-Speed-of-Light Effects in Atom Interferometry: Diffraction Mechanisms and Resonance Conditions},
author = {Christian Niehof and Daniel Derr and Enno Giese},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.02728},
year = {2025}
}