基于锶 689 nm 互组合线的超大动量转移钟原子干涉仪

我们报道了超大动量转移（LMT）钟原子干涉仪的首次实现。利用锶 ${}^1S_0 - {}^3P_1$ 跃迁上的单光子相互作用，我们展示了具有最高达 $141\,\hbar k$ 动量分离、以及最高达 $81\,\hbar k$ 的重力梯度仪的马赫-曾德尔干涉仪。此外，我们规避了激发态衰变限制，将重力梯度仪持续时间延长至激发态寿命的 50 倍。由于干涉仪脉冲的宽速度接受范围，所有实验均在温度为 $3\,\mu \text{K}$ 的激光冷却原子上进行。该工作在高精度惯性传感中有应用，并为在更窄跃迁上实现 LMT 增强的钟原子干涉仪铺平了道路，而后者是引力波探测与暗物质搜寻方案中的关键要素。