Конфигурация “барьер–яма” в схеме квантового гироскопа на основе геометрической фазы атомарного конденсата

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Получила развитие перспективная схема квантового гироскопа на основе измерения специфической геометрической фазы в атомарном конденсате Бозе–Эйнштейна. Чувствительными к вращению элементами служат две кольцевые конфигурации конденсата. Их однородность нарушена парами локализованных потенциалов – барьером и ямой. Порядок расположения этих потенциалов в каждом из колец задает их противоположные ориентации относительно вектора угловой скорости вращения системы отсчета устройства. Надлежащее варьирование параметров пар “барьер–яма” порождает при наличии вращения противоположные геометрические фазы в кольцевых модах единого конденсата. Разность геометрических фаз можно обнаружить в интерференционном эксперименте. Приведены результаты расчета разностей геометрических фаз для конфигураций мод конденсата атомов 87Rb в виде колец диаметром 0.5 см и для угловых скоростей, сравнимых со скоростью вращения Земли вокруг своей оси.

Об авторах

В. А Томилин

Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения РАН

Email: 8342tomilin@mail.ru
Новосибирск, Россия

А. М Ростом

Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения РАН; Новосибирский государственный университет

Новосибирск, Россия; Новосибирск, Россия

Л. В Ильичев

Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения РАН; Институт лазерной физики Сибирского отделения РАН

Новосибирск, Россия; Новосибирск, Россия

Список литературы

  1. K. Bongs, M. Holynski, J. Vovrosh, P. Bouyer, G. Condon, E. Rasel, C. Schubert, W.P. Schleich, and A. Roura, Nat. Rev. Phys. 1, 731 (2019).
  2. B. Barrett, R. Geiger, I. Dutta, M. Meunier, B. Canuel, A. Gauguet, P. Bouyer, and A. Landragin, Comptes Rendus Physique 15, 875 (2014).
  3. D. S. Durfee, Y.K. Shaham, and M.A. Kasevich, Phys. Rev. Lett. 97, 240801 (2006).
  4. Г.Б. Малыкин, УФН 170, 1325 (2000) [G.B. Malykin, Phys.-Uspekhi 43, 1229 (2000)].
  5. P. Storey and C. Cohen-Tannoudji, J. Phys. II (France) 4, 1999 (1994).
  6. T. Muller, X. Wu, A. Mohan, A. Eyvazov, Y. Wu, and R. Dumke, New J. Phys. 10, 073006 (2008).
  7. C. L.G. Alzar, AVS Quantum Science 1, 014702 (2019).
  8. K. A. Krzyzanowska, J. Ferreras, C. Ryu, E.C. Samson, and M.G. Boshier, Phys. Rev. A 108, 043305 (2023).
  9. L. Shao, W. Li, and X. Wang, arXiv:2006.05794v1[quant-ph] (2020).
  10. А.М. Ростом, В.А. Томилин, Л.В. Ильичев, ЖЭТФ 162, 307 (2022) [A.M. Rostom, V.A. Tomilin, and L.V. Il’ichov, JETP 135, 264 (2022)].
  11. A. J. Leggett, Quantum Liquids: Bose-Einstein Condensation and Cooper Pairing in Condensed-Matter Systems, Oxford, Oxford University Press (2006).
  12. C.C. Bradley, C.A. Sackett, J. J. Tollett, and R.G. Hulet, Phys. Rev. Lett. 75, 1687 (1995).
  13. K.B. Davis, M.-O. Mewes, M.R. Andrews, N. J. van Druten, D. S. Durfee, D.M. Kurn, and W. Ketterle, Phys. Rev. Lett. 75, 3969 (1995).
  14. M. Landini, S. Roy, G. Roati, A. Simoni, M. Inguscio, G. Modugno, and M. Fattori, Phys. Rev. A 86, 033421 (2012).
  15. S. Kraft, F. Vogt, O. Appel, F. Riehle, and U. Sterr Phys. Rev. Lett. 103, 130401 (2009).
  16. T. Weber, J. Herbig, M. Mark, H. Nagerl, and R. Grimm, Science 299, 232 (2003).
  17. A. Ramanathan, K.C. Wright, S.R. Muniz, M. Zelan, W.T. Hill, III, C. J. Lobb, K. Helmerson,W.D. Phillips, and G.K. Campbell, Phys. Rev. Lett. 106, 130401 (2011).
  18. K.C. Wright, R.B. Blakestad, C. J. Lobb, W.D. Phillips, and G.K. Campbell, Phys. Rev. Lett. 110, 025302 (2013).
  19. C. Ryu, P.W. Blackburn, A.A. Blinova, and M.G. Boshier, Phys. Rev. Lett. 111, 205301 (2013).
  20. Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц, Квантовая механика (нерелятивистская теория), Физматлит, М. (2004). [L.D. Landau, E.M. Lifshitz, Course of Theoretical Physics, Vol. 3: Quantum Mechanics: Non-Relativistic Theory, Pergamon, N.Y. (1977)].
  21. N. Mukunda, Ann. Phys. 228, 205 (1993).
  22. M.R. Andrews, C.G. Townsend, H.-J. Miesner, D. S. Durfee, D.M. Kurn, and W. Ketterle, Science 275, 637 (1997).
  23. Y. Shin, M. Saba, T.A. Pasquini, W. Ketterle, D.E. Pritchard, and A.E. Leanhardt, Phys. Rev. Lett. 92, 050405 (2004).
  24. В.А. Томилин, Л.В. Ильичев, Письма вЖЭТФ 113, 212 (2021).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024