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Inertial sensing with quantum gases: a comparative performance study of condensed versus thermal sources for atom interferometry

Hensel, Thomas und Loriani, Sina und Schubert, Christian und Fitzek, Florian und Abend, Sven und Ahlers, Holger und Siemss, Jan-Niclas und Hammerer, Klemens und Rasel, Ernst und Gaaloul, Naceur (2021) Inertial sensing with quantum gases: a comparative performance study of condensed versus thermal sources for atom interferometry. European Physical Journal D, 75, Seite 108. Springer. doi: 10.1140/epjd/s10053-021-00069-9. ISSN 1434-6060.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
699kB

Offizielle URL: https://link.springer.com/article/10.1140%2Fepjd%2Fs10053-021-00069-9

Kurzfassung

Quantum sensors based on light pulse atom interferometers allow for measurements of inertial and electromagnetic forces such as the accurate determination of fundamental constants as the fine structure constant or testing foundational laws of modern physics as the equivalence principle. These schemes unfold their full performance when large interrogation times and/or large momentum transfer can be implemented. In this article, we demonstrate how interferometry can benefit from the use of Bose-Einstein condensed sources when the state of the art is challenged. We contrast systematic and statistical effects induced by Bose-Einstein condensed sources with thermal sources in three exemplary science cases of Earth- and space-based sensors.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/143571/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Zusätzliche Informationen:Preprint: arXiv:2009.03635 [physics.atom-ph]
Titel:Inertial sensing with quantum gases: a comparative performance study of condensed versus thermal sources for atom interferometry
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Hensel, ThomasInstitute of Quantum Optics, Leibniz University Hannover, Welfengarten 1, 30167 Hannover, Germany; Institute for Theoretical Physics, Leibniz University Hannover, Appelstraße 2, 30167 Hannover, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Loriani, SinaInstitute of Quantum Optics, Leibniz University Hannover, Welfengarten 1, 30167 Hannover, Germanyhttps://orcid.org/0000-0001-6660-960XNICHT SPEZIFIZIERT
Schubert, ChristianChristian.Schubert (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Fitzek, FlorianInstitute of Quantum Optics, Leibniz University Hannover, Welfengarten 1, 30167 Hannover, Germany; Institute for Theoretical Physics, Leibniz University Hannover, Appelstraße 2, 30167 Hannover, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Abend, SvenInstitute of Quantum Optics, Leibniz University Hannover, Welfengarten 1, 30167 Hannover, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ahlers, HolgerHolger.Ahlers (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Siemss, Jan-NiclasInstitute of Quantum Optics, Leibniz University Hannover, Welfengarten 1, 30167 Hannover, Germany; Institute for Theoretical Physics, Leibniz University Hannover, Appelstraße 2, 30167 Hannover, Germanyhttps://orcid.org/0000-0003-3038-3922NICHT SPEZIFIZIERT
Hammerer, KlemensInstitute for Theoretical Physics, Leibniz University Hannover, Appelstraße 2, 30167 Hannover, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Rasel, ErnstInstitute of Quantum Optics, Leibniz University Hannover, Welfengarten 1, 30167 Hannover, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gaaloul, NaceurInstitute of Quantum Optics, Leibniz University Hannover, Welfengarten 1, 30167 Hannover, Germanyhttps://orcid.org/0000-0001-8233-5848NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:22 März 2021
Erschienen in:European Physical Journal D
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:75
DOI:10.1140/epjd/s10053-021-00069-9
Seitenbereich:Seite 108
Verlag:Springer
Name der Reihe:Topical Issue: Quantum Technologies for Gravitational Physics
ISSN:1434-6060
Status:akzeptierter Beitrag
Stichwörter:matter-wave interferometry, atom interferometer, quantum optics
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Kommunikation, Navigation, Quantentechnologien
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R KNQ - Kommunikation, Navigation, Quantentechnologie
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Atominterferometrische Sensorik
Standort: Hannover
Institute & Einrichtungen:Institut für Satellitengeodäsie und Inertialsensorik > Quantensensorik
Hinterlegt von: Schubert, Christian
Hinterlegt am:01 Dez 2021 08:59
Letzte Änderung:01 Dez 2021 08:59

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