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Perturbative operator approach to high-precision light-pulse atom interferometry

Ufrecht, Christian ; Giese, Enno (2024)
Perturbative operator approach to high-precision light-pulse atom interferometry.
In: Physical Review A, 2020, 101 (5)
doi: 10.26083/tuprints-00027265
Artikel, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion

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Kurzbeschreibung (Abstract)

Light-pulse atom interferometers are powerful quantum sensors, however, their accuracy for example in tests of the weak equivalence principle is limited by various spurious influences like stray magnetic fields or blackbody radiation. Improving the accuracy therefore requires a detailed assessment of the size of such deleterious effects. Here we present a systematic operator expansion to obtain phase shift and contrast analytically in powers of a perturbation potential. The result can either be employed for robust straightforward order-of-magnitude estimates or for rigorous calculations. Together with general conditions for the validity of the approach, we provide a particularly useful formula for the phase including wave-packet effects.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2024
Autor(en): Ufrecht, Christian ; Giese, Enno
Art des Eintrags: Zweitveröffentlichung
Titel: Perturbative operator approach to high-precision light-pulse atom interferometry
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 13 August 2024
Ort: Darmstadt
Publikationsdatum der Erstveröffentlichung: 2020
Ort der Erstveröffentlichung: Woodbury, NY
Verlag: American Physical Society
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Physical Review A
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 101
(Heft-)Nummer: 5
Kollation: 10 Seiten
DOI: 10.26083/tuprints-00027265
URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/27265
Zugehörige Links:
Herkunft: Zweitveröffentlichungsservice
Kurzbeschreibung (Abstract):

Light-pulse atom interferometers are powerful quantum sensors, however, their accuracy for example in tests of the weak equivalence principle is limited by various spurious influences like stray magnetic fields or blackbody radiation. Improving the accuracy therefore requires a detailed assessment of the size of such deleterious effects. Here we present a systematic operator expansion to obtain phase shift and contrast analytically in powers of a perturbation potential. The result can either be employed for robust straightforward order-of-magnitude estimates or for rigorous calculations. Together with general conditions for the validity of the approach, we provide a particularly useful formula for the phase including wave-packet effects.

Status: Verlagsversion
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-272650
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
Hinterlegungsdatum: 13 Aug 2024 13:29
Letzte Änderung: 05 Sep 2024 08:26
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