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Loriani, Sina and Friedrich, Alexander and Ufrecht, Christian and Di Pumpo, Fabio and Kleinert, Stephan and Abend, Sven and Gaaloul, Naceur and Meiners, Christian and Schubert, Christian and Tell, Dorothee and Wodey, Étienne and Zych, Magdalena and Ertmer, Wolfgang and Roura, Albert and Schlippert, Dennis and Schleich, Wolfgang P. and Rasel, Ernst M. and Giese, Enno (2019) Interference of clocks: A quantum twin paradox. Science Advances, 5 (10), eaax8966. American Association for the Advancement of Science (AAAS). doi: 10.1126/sciadv.aax8966. ISSN 2375-2548.
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Official URL: https://doi.org/10.1126/sciadv.aax8966
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.
| Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/145204/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Title: | Interference of clocks: A quantum twin paradox | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Authors: |
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| Date: | 2019 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Journal or Publication Title: | Science Advances | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gold Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Volume: | 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DOI: | 10.1126/sciadv.aax8966 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Page Range: | eaax8966 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Publisher: | American Association for the Advancement of Science (AAAS) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ISSN: | 2375-2548 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Keywords: | Clock interference, Time dilation, Special relativity, Atom interferometry | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program Themes: | Communication, Navigation, Quantum Technology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Program: | R KNQ - Communication, Navigation, Quantum Technology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research theme (Project): | R - Fundamental physics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Location: | Ulm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Institutes and Institutions: | Institute of Quantum Technologies > Theoretical Quantum Physics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited By: | Roura, Dr. Albert | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited On: | 04 Nov 2021 12:35 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Last Modified: | 13 Jun 2023 14:55 |
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