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Interference of clocks: A quantum twin paradox

Loriani, Sina ; Friedrich, Alexander ; Ufrecht, Christian ; Di Pumpo, Fabio ; Kleinert, Stephan ; Abend, Sven ; Gaaloul, Naceur ; Meiners, Christian ; Schubert, Christian ; Tell, Dorothee ; Wodey, Ètienne ; Zych, Magdalena ; Ertmer, Wolfgang ; Roura, Albert ; Schlippert, Dennis ; Schleich, Wolfgang P. ; Rasel, Ernst M. ; Giese, Enno (2019)
Interference of clocks: A quantum twin paradox.
In: Science Advances, 5 (10)
doi: 10.1126/sciadv.aax8966
Artikel, Bibliographie

Kurzbeschreibung (Abstract)

The phase of matter waves depends on proper time and is therefore susceptible to special-relativistic (kinematic) and gravitational (redshift) time dilation. Hence, it is conceivable that atom interferometers measure general-relativistic time-dilation effects. In contrast to this intuition, we show that (i) closed light-pulse interferometers without clock transitions during the pulse sequence are not sensitive to gravitational time dilation in a linear potential. (ii) They can constitute a quantum version of the special-relativistic twin paradox. (iii) Our proposed experimental geometry for a quantum-clock interferometer isolates this effect.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2019
Autor(en): Loriani, Sina ; Friedrich, Alexander ; Ufrecht, Christian ; Di Pumpo, Fabio ; Kleinert, Stephan ; Abend, Sven ; Gaaloul, Naceur ; Meiners, Christian ; Schubert, Christian ; Tell, Dorothee ; Wodey, Ètienne ; Zych, Magdalena ; Ertmer, Wolfgang ; Roura, Albert ; Schlippert, Dennis ; Schleich, Wolfgang P. ; Rasel, Ernst M. ; Giese, Enno
Art des Eintrags: Bibliographie
Titel: Interference of clocks: A quantum twin paradox
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 4 Oktober 2019
Verlag: AAAS
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Science Advances
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 5
(Heft-)Nummer: 10
DOI: 10.1126/sciadv.aax8966
URL / URN: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aax8966
Kurzbeschreibung (Abstract):

The phase of matter waves depends on proper time and is therefore susceptible to special-relativistic (kinematic) and gravitational (redshift) time dilation. Hence, it is conceivable that atom interferometers measure general-relativistic time-dilation effects. In contrast to this intuition, we show that (i) closed light-pulse interferometers without clock transitions during the pulse sequence are not sensitive to gravitational time dilation in a linear potential. (ii) They can constitute a quantum version of the special-relativistic twin paradox. (iii) Our proposed experimental geometry for a quantum-clock interferometer isolates this effect.

Fachbereich(e)/-gebiet(e): 05 Fachbereich Physik
05 Fachbereich Physik > Institut für Angewandte Physik
05 Fachbereich Physik > Institut für Angewandte Physik > Theoretische Quantenoptik
05 Fachbereich Physik > Institut für Angewandte Physik > Theoretische Quantenphysik
Hinterlegungsdatum: 13 Jul 2022 08:15
Letzte Änderung: 02 Jan 2023 11:55
PPN: 50322782X
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