JP2010145403A

JP2010145403A - 原子チップ上へ組み込まれた物質波レートジャイロスコープ及び関連する加速度計

Info

Publication number: JP2010145403A
Application number: JP2009285300A
Authority: JP
Inventors: Sylvain Schwartz; シルヴァン、シュワルツ; Jean-Paul Pocholle; ジャン−ポール、ポショル
Original assignee: Thales SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 2008-12-16
Filing date: 2009-12-16
Publication date: 2010-07-01
Also published as: US7978334B2; FR2939884A1; US20100177317A1; FR2939884B1; EP2199742A1; EP2199742B1

Abstract

【課題】原子チップ上へ組み込まれた物質波レートジャイロスコープを提供する。
【解決手段】レートジャイロはサニャック効果によって動作し、測定を実施するために超低温原子を用いる。それは所与の構成において、超低温の原子雲の動きを止めることを可能にする原子トラップと、原子雲を２つの原子パケットへと分離−移動−再結合させるための手段とを備える。直流電流ＩＤＣが調整可能な強さで流れる第１の導線３０と、トラップの領域内で第１の導線に実質的に平行であり、この第１の導線の両側に対称に配置された第２の導線３１及び第３の導線３２とを特に備える１つの原子チップ３上へ結合し、第２と第３の導線は、同じ方向に流れる同じ振幅と同じ周波数の交流電流を運び、前記電流の最大振幅及び周波数は、原子雲を原子の２つのパケットへと分離するために必要な磁力よりも大きい強さの磁場を、原子雲内で作り出す。
【選択図】図５ｂ

Description

本発明の全体的分野は、ジャイロ測定、言い換えれば回転速度の測定の分野に関する。より正確には、本発明の技術分野は物質波レートジャイロスコープに関する。これらのジャイロにおいて、速度の測定は角速度

で回転している、基準フレーム内の２つの反対方向に回転する物質波の間の、サニャック効果により引き起こされる位相ずれΔφの測定に依存し、Δφは：

によって得られ、ここでＡは干渉計により包含される面積範囲、ｍは原子の質量、そして

はプランク定数である。上述の原子のサニャック効果の活用は、原子の、そして光学的なサニャックの位相ずれが得られ、その他全てのものはｍｃ^２／（ｈν）の量によって等しく、それは問題の原子のタイプ及び光周波数νに応じて、１０^１０又は１０^１１のオーダーであるため、光学的サニャック効果を従来使用するレートジャイロスコープの分野における、技術的な躍進を表わす。

現在市販の入手可能な最良のレートジャイロは、能動的なレーザー空洞又は受動的なファイバー干渉計の中で生じる、光学的サニャック効果に基づく。最初のケースにおいて、その製品はジャイロレーザーとして知られ、２番目においてはファイバー・レートジャイロとして知られる。光波の物質波による置き換えは、例え物質波が部分的に、信号対雑音比（ＳＮ比）及び干渉計の面積範囲における減少によって相殺されるとしても、感度における非常に大きなゲインをもたらす。物質波レートジャイロは、このタイプの装置で地球の自転を最初に測定した１９９７年以来、実験的な現実となっている。この点に対して、Ｔ．グスタフソン（Ｔ．Ｇｕｓｔａｖｓｏｎ）らの論文、物理的レビュー・レター（Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｌｅｔｔ．）第７８巻（１９９７年）が参照されるであろう。今日、幾つかの研究所が類似のセンサーを製作しており、その到達した性能は既に、最善の光レートジャイロの性能を上回っている（Ｄ．デュルフェー（Ｄ．Ｄｕｒｆｅｅ）ら、物理的レビュー・レター（Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｌｅｔｔ．）第９７巻、２４０８０１（２００６年）を参照のこと）。将来の開発に関して、潜在性はさらに桁違いに残されている。

原子レートジャイロは物質波の使用に依存する。量子力学の法則によれば、物質波は質量を有する全ての粒子に関連する。原子干渉分光法の技術は、測定される物質波のパケット間の位相差を許容する。それは特に、原子の熱運動速度分散を制限するために、絶対零度に近い温度まで原子の予冷却を必要とする。本文の以下の部分において、これらの冷却された原子は低温原子又は超低温原子と呼ばれるであろう。

低温原子を捕捉し、冷却し、そして操作する機能の部分を「チップ」型の装置上に一体化するために、相当な努力が近年払われて来ており、その装置は小型であるという利点のみならず、システムに必要な磁場のより良い制御、及び比較的小さい電力消費という利点も有する。さらに、Ｏ．ゾバイ（Ｏ．Ｚｏｂａｙ）及びＢ．ギャラウェイ（Ｂ．Ｇａｒｒａｗａｙ）による論文、「磁場で誘導された断熱ポテンシャルにおける二次元の原子捕捉（Ｔｗｏ−ＤｉｍｅｎｓｉｏｎａｌＡｔｏｍＴｒａｐｐｉｎｇｉｎＦｉｅｌｄ−ＩｎｄｕｃｅｄＡｄｉａｂａｔｉｃＰｏｔｅｎｔｉａｌｓ）」、物理的レビュー・レター（ＰｈｙｓｉｃａｌＲｅｖｉｅｗＬｅｔｔｅｒｓ）第８６巻、１１９５〜１１９８頁（２００１年）により２０００年に強調された、原子のコヒーレント操作用に無線周波数電磁場を使用し、組み込む利点は、２００６年の、ボース−アインシュタイン凝縮体の二等分の部分への凝集性分離により、最近実験的に実証された。ボース−アインシュタイン凝縮体は、原子干渉計を製作するための重要な構成要素である、レーザー用の分離プレートの原子当量を構成する。さらなる情報については、Ｔ．シューム（Ｔ．Ｓｃｈｕｍｍ）らによる出版物、「原子チップ上の２つの井戸における物質波の干渉分光法（Ｍａｔｔｅｒ−ｗａｖｅｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙｉｎａｄｏｕｂｌｅｗｅｌｌｏｎａｎａｔｏｍｃｈｉｐ）」、自然物理学（ＮａｔｕｒｅＰｈｙｓｉｃｓ）第１巻、５７〜６２頁（２００５年）が参照されよう。

原子のジャイロ測定及び、原子チップに対する物質波のコヒーレント操作の枠組み内での既存技術に基づいて、本発明によるレートジャイロは、装置がさらされる局部的な回転速度又は加速度を測定するための、新規なセンサー構造を提供する。

より正確には、本発明の第１の主題は所与の軸に沿った回転速度の測定を可能にする、物質波タイプのレートジャイロであり、前記レートジャイロは少なくとも：
−測定面を備える電子チップと、
−超低温の原子雲を生成し、捕捉し、冷却するための手段及び、前記測定面から所定の距離において超低温の原子雲の動きを止めることを可能にする原子トラップと、
−導線と、最小限の局部的磁場を作ることを可能にする外部巻線との集合を備えたトラップであって、そのようなトラップが、例えば一方で、それを通じて直流電流Ｉ_ＤＣが流れる、前記チップ内へ組み込まれた第１の導線と、他方で、その磁力線がトラップの領域内において測定面に平行で、第１の導線の方向に直角である、一様な磁場を生成するための手段とから成り得るトラップと、
−原子雲を２つの原子パケットへ分ける手段、及び前記パケットを移動させる手段であって、前記手段がまた２つのパケットを単一の原子雲へ再結合することを可能にし、２つのパケット全体が分離と再結合との間の、第１の閉じた領域のまわりを移動している手段と、
−再結合の後で原子雲へ導入された位相ずれの光学的測定手段と、
−レートジャイロの様々な手段を監視し、制御し、フィードバック制御するための電子的手段と
を備え、
その分離手段及び移動手段は、実質的にトラップ領域内で相互に平行な第１の主要導線、第２の導線、及び第３の導線を基本的に備え、第２の導線及び第３の導線は第１の導線の両側に対称に配置され、第２の導線及び第３の導線は同一方向に流れる、同じ振幅と周波数を有する交流電流を運び、前記電流の最大振幅及び周波数は、前記磁場の分極方向に沿って、原子雲を２つの原子パケットへと分けるのに必要な磁力よりも大きい強さを有する、交流の磁場を原子雲内で作り出すために十分であり、第１の導線内を流れる直流電流Ｉ_ＤＣの振幅は、測定の過程において可変である。

有利なことにレートジャイロは、電子チップの測定面の第２領域の上方に配置された、第１の原子トラップと同一の少なくとも第２の原子トラップを備え、第４、第５、及び第６の導線はそれぞれ、第１、第２、及び第３の導線と類似の機能を有し、そして前記パケットを移動させてそれらを単一の原子雲へと再結合するために、第２の原子雲を２つの原子パケットへ分けるようなやり方で配置され、２つのパケット全体は分離と再結合との間の、第２の閉じた領域のまわりを移動しており、第２の領域は第１の領域と異なる移動方向又は幾何学的特性を有し、レートジャイロはまた再結合の後に第２の原子雲内へ導入される、第２の位相ずれの光学的測定のための手段も備え、電子的手段は第１と第２の位相ずれの加算及び減算の実行を可能にする機能を備える。

本発明の第２の主題は、所与の軸と方向に沿った回転速度及び加速度を測定するための、物質波タイプのセンサーであり、前記センサーは少なくとも：
−測定面を備える電子チップと、
−少なくとも第１及び第２の超低温の原子雲を生成し、捕捉し、冷却するための手段と、
−前記測定面から第１の所定の距離において第１の超低温の原子雲の動きを止めることを可能にする第１の原子トラップ、及び前記測定面から第２の所定の距離において第２の超低温の原子雲の動きを止めることを可能にする第２の原子トラップと、
−それを通じて第１の直流電流Ｉ_ＤＣ ^Ａが流れる、前記チップ内へ組み込まれた第１の導線を備える第１のトラップと、それを通じて電流Ｉ_ＤＣ ^Ｂが流れる、前記チップ内へ組み込まれた第４の導線を備える第２のトラップであって、
その第１及び第２のトラップが、その磁力線が測定面に平行で第１及び第４の導線の方向に直角である、一様な磁場を発生させるための手段を備えるトラップと、
−第１の原子雲を２つの原子パケットへ分ける第１の手段、及び前記パケットを移動させる第１の手段であって、前記手段がまた２つのパケットを単一の原子雲へ再結合することを可能にし、２つのパケット全体が分離と再結合との間の、第１の閉じた領域のまわりを移動している手段と、
−第２の原子雲を２つの原子パケットへ分ける第２の手段、及び前記パケットを移動させる第２の手段であって、前記手段がまた２つのパケットを単一の原子雲へ再結合することを可能にし、２つのパケット全体が分離と再結合との間の、第２の閉じた領域のまわりを移動している手段と、
−再結合の後に第１と第２の原子雲へ導入される、第１及び第２の位相ずれの光学的測定用手段と、
−様々な手段のセンサーを監視し、制御し、フィードバック制御するための電子的手段と
を備え、
−第１と第２の分離及び移動手段は、第１と第４の導線、及びトラップの領域内で実質的に相互に平行な第２、第３、及び第５の導線を基本的に備え、
第２と第３の導線は第１の導線の両側に対称に配置され、第３と第５の導線は第４の導線の両側に対称に配置され、第２の導線、第３の導線、及び第５の導線は、同一方向に流れる同じ振幅及び周波数を有する交流電流を運び、前記電流の最大振幅と周波数は、前記磁場の分極方向に、原子雲を２つの原子パケットへと分けるのに必要な磁力よりも大きい強さを有する、交流の磁場を２つの原子雲内で作り出すために十分であり、直流電流Ｉ_ＤＣ ^Ａ及びＩ_ＤＣ ^Ｂの振幅は、測定の過程において可変であり、レートジャイロは、再結合の後に第１と第２の原子雲へ導入される、第１及び第２の位相ずれの光学的測定用手段を備え、電子的手段は第１と第２の位相ずれの少なくとも加算及び減算の実行を可能にする機能を備える。

第１の雲から来る原子パケットによる、第１の領域のまわりの移動方向は、第２の雲から来る原子パケットによる、第２の領域のまわりの移動方向と反対であることが有利である。

超低温原子雲の冷却手段及び原子トラップは、原子雲がボース−アインシュタイン凝縮体であるようなやり方で設計されることが望ましい。

本発明はまた前述のセンサーに手段を提供する方法にも関する。従って、本発明の第３の主題は、物質波タイプのレートジャイロを用いて、所与の軸まわりの回転速度を測定する第１の方法であり、前記ジャイロは少なくとも：
−測定面を備える電子チップと、
−超低温の原子雲を生成し、捕捉し、冷却するための手段及び、前記所定の測定面から所定の距離において超低温の原子雲の動きを止めることを可能にする原子トラップと、
−一方で、それを通じて直流電流Ｉ_ＤＣが流れる、前記チップ内へ組み込まれた第１の導線と、他方で、その磁力線がトラップの領域内において測定面と平行で、第１の導線の方向と直角である、一様な磁場を生成するための手段とを少なくとも備えるトラップと、
−原子雲を２つの原子パケットに分ける手段、及び前記パケットを移動させ、２つのパケットを単一の原子雲へ再結合する手段であって、分離及び移動手段が実質的にトラップの領域内で相互に平行な、第１の導線、第２の導線、及び第３の導線を基本的に備え、第２の導線及び第３の導線が第１の導線の両側に対称に配置され、第２の導線及び第３の導線は同一方向に流れる、同じ振幅と周波数を有する交流電流を運び、前記電流の最大振幅及び周波数が、前記磁場の分極方向に沿って、原子雲を２つの原子パケットへと分けるのに必要な磁力よりも大きい強さを有する、交流の磁場を原子雲内で作り出すために十分であり、第１の導線内を流れる直流電流Ｉ_ＤＣの振幅が可変である手段と、
−再結合の後で原子雲へ導入された位相のずれの光学的測定手段と、
−レートジャイロの様々な手段を監視し、制御し、フィードバック制御するための電子的手段と
を備え、
測定の遂行は以下の段階：
−生成段階と呼ばれる段階１：直流電流Ｉ_ＤＣ ^Ａが第１の振幅Ｉ_ＤＣ ^１を有する、前記測定面から第１の所定の距離における、超低温原子雲の生成、冷却、及び捕捉の段階と、
−分離段階と呼ばれる段階２：交流電流が、原子雲を前記磁場の分極の軸に沿って、２つのパケットへと分離するために必要な磁力よりも大きい強さを有する磁場を、原子雲内で作り出すために十分強くなるまで漸進的及び同時に増加し、２つのパケットが前記軸に沿って、所与の距離だけ隔てられる段階と、
−移動段階と呼ばれる段階３：原子パケットの第１の距離が、前記測定面からの第２の所定距離まで変化する、直流電流Ｉ_ＤＣ ^Ａの振幅の、第２の振幅Ｉ_ＤＣ ^２迄への漸進的な変化の段階と、
−再結合段階と呼ばれる段階４：２つのパケット全体が分離と再結合との間の、第１の閉じた領域のまわりを移動している、２つの原子パケットを単一の位相ずれした原子雲へと再結合するような、交流電流の振幅の低下段階と、
−測定段階と呼ばれる段階５：光学的測定手段による、位相ずれの測定段階と
を含む。

本発明の第４の主題は、物質波タイプのセンサーを用いて、所与の軸及び方向に沿って回転速度及び加速度を測定する第２の方法であり、前記センサーは少なくとも：
−測定面を備える電子チップと、
−少なくとも第１及び第２の超低温の原子雲を生成し、捕捉し、冷却するための手段と、
−前記測定面から第１の所定の距離において第１の超低温の原子雲の動きを止めることを可能にする第１の原子トラップ、及び前記測定面から第２の所定の距離において第２の超低温の原子雲の動きを止めることを可能にする第２の原子トラップと、
−それを通じて第１の直流電流Ｉ_ＤＣ ^Ａが流れる、前記チップ内へ組み込まれた第１の導線を備える第１のトラップと、それを通じて電流Ｉ_ＤＣ ^Ｂが流れる、前記チップ内へ組み込まれた第４の導線を備える第２のトラップであって、その第１及び第２のトラップが、その磁力線が測定面に平行で第１及び第４の導線の方向に直角である、一様な磁場を発生させるための手段を備えるトラップと、
−第１及び第２の原子雲を２つの２倍の原子パケットへ分けるための第１の手段と第２の手段、及び前記パケットを移動させる第１及び第２の手段であって、前記手段がまた４つのパケットを２つの原子雲へ再結合することを可能にし、２つの２倍のパケット全体が分離と再結合との間の、第１の閉じた領域のまわり、及び分離と再結合との間の、第２の閉じた領域のまわりを移動しており、
第１と第２の分離及び移動手段が、実質的にトラップの領域内で相互に平行な、第１と第４の導線と、第２、第３、及び第５の導線を基本的に備え、第２及び第３の導線が第１の導線の両側に対称に配置され、第３及び第５の導線が第４の導線の両側に対称に配置され、第２の導線、第３の導線、及び第５の導線は同一方向に流れる、同じ振幅と周波数を有する交流電流を運び、前記電流の最大振幅及び周波数が、前記磁場の分極方向へ、２つの原子雲を２つの２倍の原子パケットへと分けるのに必要な磁力よりも大きい強さを有する、交流の磁場を２つの原子雲内で作り出すために十分であり、電流Ｉ_ＤＣ ^Ａ及びＩ_ＤＣ ^Ｂが測定の過程で可変であり、レートジャイロが、再結合の後に第１と第２の原子雲へ導入される第１及び第２の位相ずれの光学的測定用手段を備える手段と、
−再結合の後で第１と第２の原子雲へ導入された第１及び第２の位相ずれの光学的測定手段と、
−実行されるべき、第１と第２の位相ずれの少なくとも加算及び減算を可能にする機能を含む、センサーの様々な手段を監視し、制御し、フィードバック制御するための電子的手段と
を備え、
測定の遂行は以下の段階：
−生成段階と呼ばれる段階１：第１の直流電流Ｉ_ＤＣ ^Ａが第１の振幅Ｉ_ＤＣ ^１を有する、前記測定面から第１の所定の距離における、超低温原子雲の生成、冷却、捕捉の段階、及び第２の直流電流Ｉ_ＤＣ ^Ｂが第２の振幅Ｉ_ＤＣ ^２を有する、前記測定面から第２の所定の距離における、第２の超低温原子雲の生成、冷却、捕捉の段階と、
−分離段階と呼ばれる段階２：交流電流が、２つの原子雲を２つの２倍のパケットへ分離するために必要な磁力よりも大きい強さを有する磁場を、原子雲内で作り出すために十分強くなるまで漸進的及び同時に増加し、２つのパケットの各々の集合が測定面に平行な方向に同じ所与の距離だけ隔てられる段階と、
−移動段階と呼ばれる段階３：第１の雲から来る原子パケットの第１の距離が、前記測定面への第２の所定距離まで変化する、直流電流Ｉ_ＤＣ ^Ａの振幅の、第２の振幅Ｉ_ＤＣ ^２迄への漸進的な変化の段階、及び第２の雲から来る原子パケットの第２の距離が、前記測定面への第１の所定距離まで変化する、第２の直流電流Ｉ_ＤＣ ^Ｂの振幅の、第１の振幅Ｉ_ＤＣ ^１迄への漸進的な変化の段階と、
−再結合段階と呼ばれる段階４：パケット全体が分離と再結合との間の、第１の閉じた領域及び第２の閉じた領域のまわりを移動している、２つの２倍の原子パケットを２つの位相ずれした原子雲へと再結合するような、交流電流の振幅の低下段階と、
−測定段階と呼ばれる段階５：第１の雲と第２の雲に対して得られる、光学的測定手段による２つの位相ずれの測定段階、及び第１の位相ずれと第２の位相ずれの加算及び減算の段階とを含む。

本発明は限定されない例示を通じて提示される、以下に続く記述を読み、添付図を参照することによってさらに良く理解され、他の利点が明らかになるであろう。

物質波を用いたレートジャイロ又は加速度計の一般的な技術原理を表わす。チップ表面において局部的な最小限の磁場を発生するための、実施可能な原理を表わす。チップ表面において局部的な最小限の磁場を発生するための、実施可能な原理を表わす。単一の原子トラップを含む、本発明によるレートジャイロ用の第１の電子チップの測定面の上面図を表わす。回転速度の測定実施を可能にする原子トラップを含む、本発明によるセンサー用電子チップの測定面の断面図を表わす。本発明による、回転速度を測定する方法の重要なステップを表わす。本発明による、回転速度を測定する方法の重要なステップを表わす。本発明による、回転速度を測定する方法の重要なステップを表わす。本発明による、回転速度を測定する方法の重要なステップを表わす。本発明による、回転速度を測定する方法の重要なステップを表わす。回転速度及び加速度の測定実施を可能にする２つの原子トラップを含む、本発明によるセンサー用電子チップの測定面の断面図を表わす。

図１は本発明による物質波レートジャイロ又はセンサーの主要な技術的構成要素を示し、レートジャイロとセンサーの間の本質的な差は、レートジャイロが少なくとも１つの超低温原子雲を含まなければならない一方で、センサーは少なくとも２つの超低温原子雲を含まなければならないことである。その装置は、例えばイオンポンプを用いて空に保たれ、電磁遮蔽物及び用語「原子ディスペンサー」としてより良く知られる原子生成装置２を含む、真空チャンバー１を備える。このディスペンサーは、例えばルビジウム蒸気を届ける加熱フィラメントである。その装置はまた原子チップ３及び場合によっては外部の磁場の源、磁気トラップ５に入る前に原子１０の捕捉及び予冷却を可能にする第１の光学組立品４、並びに例えばＣＣＤタイプのカメラにより準備され得る、シーケンスの最後における第２の検出用光学組立品６を備える。その装置はまた原子雲を分離するための手段７も含む。電子装置８はまた様々な要素の制御、及び原子の捕捉から検出までの測定の各種ステップの時間的同期を提供するために必要である。Ｓ．デュー（Ｓ．Ｄｕ）らの出版物、「携帯真空セル内の原子チップのボース−アインシュタイン凝縮（Ａｔｏｍ−ｃｈｉｐＢｏｓｅ−Ｅｉｎｓｔｅｉｎｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎｉｎａｐｏｒｔａｂｌｅｖａｃｕｕｍｃｅｌｌ）」、物理的レビュー（ＰｈｙｓｉｃａｌＲｅｖｉｅｗ）Ａ７０、０５３６０６（２００４年）はコンパクトな体積における、このタイプの一体化の良い例である。

本発明による装置において、原子の捕捉は磁気トラップ５により達成され、当業者によって良く知られているその原理は図２ａ及び図２ｂに図式的に示されている。低温原子の雲は、磁場の外部源と結ばれる場合のある、チップ３上の導線３０の集合により、そのチップの表面に作り出された最小限の磁場により捕捉される。原子１０の捕捉は磁場と、磁場の極値によるそれらの内部条件に応じて引き寄せられ、又は反発される、原子全体の磁気双極子との間の相互作用に依存する。図２の例において、最小限の磁場はチップ３の導線３０により生成された磁場Ｂ_Ｐと、図２に示されていない外部コイルにより生成された一定の磁場、あるいはバイアス磁場Ｂ_０との組合せにより作り出される。図２ａはチップ３と導線３０の一部分、ならびに次に続く図に用いられるデカルト座標系（Ｏ，ｘ，ｙ，ｚ）の斜視図を表わす。測定方向は軸Ｏｙに平行である。図２ｂは、左側に、それを通じて電流Ｉ_ＤＣが流れる導線３０によって作り出される半円形の磁力線を、中央に「磁気バイアス」に起因する直線的な磁力線を、そして右側に導線３０の上方に磁気トラップを作り出す磁場の重ね合わせを表わす。第１近似として、磁力線はそのとき平面（Ｏ，ｘ，ｙ）において、図２ｂに示されるように大文字のＸのような形を持ち、原子はＸの中心に捕捉されている。そのようなトラップは場合によって異方性であり、例えば空間の２方向に強く閉じ込められ、第３方向には弱く閉じ込められている。チップの表面における低温原子のそのような源を得ることを可能にする、全ての要素の詳細な記述は文献に記載されている。例えば、Ｒ．フォルマン（Ｒ．Ｆｏｌｍａｎ）らによる出版物、「微視的な原子光学：導線から原子チップまで（Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃａｔｏｍｏｐｔｉｃｓ：ｆｒｏｍｗｉｒｅｓｔｏａｎａｔｏｍｃｈｉｐ）」、原子物理学、分子物理学、及び光物理学における進歩（ＡｄｖａｎｃｅｓｉｎＡｔｏｍｉｃ，Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ、ａｎｄＯｐｔｉｃａｌＰｈｙｓｉｃｓ）第４８巻、２６３〜３５６頁（２００２年）が参照され得る。

前述の参照文献によれば、そのような構成を用いて、概略以下の関係：

により得られる、チップからの距離ｈ_０において、磁気トラップ内で低温原子の集合を得ることが可能であると知られており、ここでμ_０は自由空間の透磁率である。距離ｈ_０に関する大きさの典型的なオーダーは、およそ１００μｍである。後者、従ってｙ軸に沿って輸送される原子は、パラメータＩ_ＤＣ又はＢ_０を変えることによって修正され得る。

その装置はまた原子雲を分割するための手段を備えなければならない。従って、本発明による装置において、主要導線３０の両側に、それを通じて交流電流Ｉ_ＲＦ ^Ａ及びＩ_ＲＦ ^Ｂが流れ、原子の凝集性分離のための無線周波数電磁場を生成するために設計された、２つの別の導線３１及び３２が配置される。図３は、定電流を運ぶ中央の導線が白色で示され、中央の導線に対して対称に配置され交流電流を運ぶ側部の導線が黒色で表わされている、この配置の上面図を表わす。無線周波数電磁場の適用は、磁気の低いレベル同士間の連結を生じさせることにより、原子によって見られる電位の修正を可能にすることもまた知られている。この主題に対する、レサノフスキー（Ｌｅｓａｎｏｖｓｋｙ）らによる論文、「物質波のコヒーレント操作用の断熱無線周波数ポテンシャル（Ａｄｉａｂａｔｉｃｒａｄｉｏ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｐｏｔｅｎｔｉａｌｓｆｏｒｔｈｅｃｏｈｅｒｅｎｔｍａｎｉｐｕｌａｔｉｏｎｏｆｍａｔｔｅｒｗａｖｅｓ）」物理的レビュー（ＰｈｙｓｉｃａｌＲｅｖｉｅｗ）Ａ７３、０３３６１９（２００６年）が参照され得る。

より正確には、図４ａは例えば無線周波数の導線３１及び３２に次の電流：
Ｉ_ＲＦ ^Ａ＝Ｉ_０ｃｏｓ（ω_ＲＦｔ）及びＩ_ＲＦ ^Ｂ＝−Ｉ_０ｃｏｓ（ω_ＲＦｔ）（Ｂ）
を流すことにより、ｘ軸に沿って二極化され原子の中心に向けて生成された、無線周波数電磁場Ｂ_ＲＦの適用を表わす。ａを主要導線３０から周囲の導線３１又は３２を隔てる距離とし、θを

であるような角度とすると、原子により見られる無線周波数電磁場は、そのとき幾何学的パラメータθ及びａの関数として、次のように表わされ得る：

既に引用したレサノフスキーの論文において、Ｂ_ＲＦ ^０ｓｉｎθの値が一定の限界値Ｂ_Ｃよりも大きいとき、この磁場は次の距離δにより隔てられた２つの部分への、原子雲の垂直分離を生じることが示される：

パラメータＧはロッフェ・トラップの四重極場の傾斜である。再び、同じ参照文献によれば、原子雲の２つの部分への分離に導く限界の無線周波数電磁場は：

で得られ、ここでＢ_０Ｚは三次元において閉じ込められたトラップを得るために、ｚ軸に沿って加えられる必要がある一定の磁場の成分であり、係数ｋはｋ＝ｇ_Ｆμ_Ｂの式で得られ、ここでμ_Ｂはボーア磁子、ｇ_Ｆは問題のレベルのｇ係数（ｇ−ｆａｃｔｏｒ）と称される磁気回転係数である。当然、原子パケットの２つのパケットへの分割を効果的に得るため、ｙ軸に沿ったポテンシャル井戸の深さは、重力によって引き起こされるポテンシャルエネルギーの差よりも大きくなければならない。

これら２つのツールである、原子の磁気捕捉及び無線周波数による分離を用いて、２つのパケットを所定の領域のまわりに移動させ、次に単一の原子雲を再形成するため再結合するように、そのパケットを平面（Ｏ，ｘ，ｙ）の２つの方向に移動させるようなやり方で、原子雲を２つのパケットへ分割することがそのとき可能である。この領域は図４、５、及び６において点線の矩形により表わされる。光レートジャイロにおいて行なわれる全ての従来の動作、言い換えれば分離、閉じた光路に沿った伝播、次に２つの反対方向に回転する波は、従って実行されることができる。同様に、その装置がＯｚ軸のまわりを回転する場合、サニャック効果により２つの波のパケット間で、それゆえ位相ずれが観察される。角速度

における回転の存在下での、２つの反対方向に回転する原子パケット間でサニャック効果により引き起こされる位相ずれΔφ_{Ｓａｇｎａｃ}は、そのとき

と書かれ得ることが示される。

より正確には、本発明による第１の測定方法は、図５ａ〜５ｅに例示され下記に詳述されている５つの主要なステップを含み、図５ａ〜５ｅは原子トラップの位置での、原子チップの平面（Ｏ，ｘ，ｙ）における断面図を表わす。これらの図において、原子により描かれる領域は点線として示されている。
−ステップ１（図５ａ）：方程式（Ａ）により得られる、原子チップの上方の距離ｈ_１に位置する磁気トラップの中心において、有利にもボース−アインシュタイン凝縮体である低温原子雲を生じる、前述の従来の方法による原子の捕捉及び冷却であって、中央の導線３０内を流れる定電流の値がＩ_ＤＣ ^１と称されるステップと、
−ステップ２（図５ｂ）：方程式（Ｃ）により得られる、原子雲のｘ軸に沿った距離δ分の断熱分離に導く、電流Ｉ_ＲＦ ^ＡとＩ_ＲＦ ^Ｂを運ぶ導線３１及び３２による、方程式（Ｂ）に従う無線周波数電磁場の漸進的な適用と、
−ステップ３（図５ｃ）：前に確立された無線周波数電磁場の存在下で、中央の導線内を値Ｉ_ＤＣ ^２まで流れる直流電流の漸進的増加であって、原子がｙ軸のまわりをチップからの距離ｈ_２まで移動するステップと、
−ステップ４（図５ｄ）：その間に無線周波数電磁場が徐々に限界の分離値未満へと戻され、一方で電流を中央の導線内で一定値Ｉ_ＤＣ ^２に保ち、原子が再結合される再結合段階と、
−ステップ５（図５ｅ）：そのままで、又は有利にも飛行時間段階の後で生じ得る検出段階であって、有用な信号がガス状の雲に対して形成される原子密度配列の段階によって形成され、例として吸収イメージングにより得られる段階。

各種の導線内の様々な電流変化に対するシーケンスは、以下の表に要約される。

角速度

と書かれ得ることが示される。その装置の回転速度に対する情報を提示するのは、前述のシーケンスのステップ５の間に原子の干渉像上で測定される、この位相ずれである。

しかしながら、このレートジャイロは或る欠点を示す。ｘ軸に沿った波のパケット空間的分離のため、このように形成された装置は、又（ｇ_ｘと称する）この同じ軸に沿った重力場／加速度場に対しても敏感であろう。後者は実際に：

で得られる追加的な位相のずれを引き起こし、ここでＴはその間に原子パケットが分離される時間、言い換えれば段階２の開始と段階４の終了との間の時間である。ジャイロレーザーとしての装置の正しい動作を保証するため、位相ずれΔφ_{Ｓａｇｎａｃ}とΔφ_{ｇｒａｖｉ}との間の差を決定できることが必須である。

このために、２つの技術的な解決策が可能である。第１の解決策は、センサーの使用の全範囲にわたって次の条件を保証するために、下記のシーケンスの段階２、３、及び４にかかる時間を最小化することにある：
Δφ_{ｇｒａｖｉ}＜＜φ_{Ｓａｇｎａｃ}が

と等価であること。

勿論、この条件が選ばれた場合、Ｔの値の選定は必然的に、ｙ方向の加速度から回転を識別することが不可能であろう、ゼロ近辺の回転範囲の存在をもたらす。

第２の解決策は、回転速度と加速度の双方の決定を可能にする、図６に例示されているような２つのサニャック干渉計を用いることにある。各干渉計は原子トラップ及び、前述のように構成された導線から成る分離手段、移動手段、及び再結合手段を備える。効率の理由から、導線の１つは２つのトラップと共通であることができる。その装置は５つの導線を含み、端部の導線３１と３４及び中央の導線３２は交流電流を運び、分離及び再結合の機能を備え、他の２つの導線３０及び３３は原子雲のための捕捉と移動の機能を備える。ノイズの影響を克服するため、第１及び第２の雲によって描かれる領域は同一であり、反対方向に続く。この影響は、導線３０内を流れる電流を第１の値Ｉ_ＤＣ ^１から第２の値Ｉ_ＤＣ ^２まで、及び導線３２内を流れる電流を第１の値Ｉ_ＤＣ ^２から第２の値Ｉ_ＤＣ ^１まで同時に駆動することによって得られ、反対の電流変化は次に続く経路における反対の変化と、回転に起因する位相ずれにおける反対の変化とをもたらす。

後者の構成において、その測定方法はまた上記に詳述したものと非常に近い、５つの主要段階を含む。各種の導線における様々な電流変化に関するシーケンスは、従って以下の表に要約される。

得られた位相ずれの合計は、そのときｘ方向の加速度の測定値であり、一方でこれらの位相ずれ間の差はｚ軸まわりの回転の測定値である。そのような構成は２つの寄与を明確に切り離すことを可能にし、一方で同時に慣性誘導システムの２つの主要な機能を提供する。

要約すると、本発明による装置の主な利点は：
・同相雑音の影響を排除するために、幾つかのセンサーを直列に同一チップ上に実装する可能性を伴う、原子チップへと組み込まれる物質波レートジャイロと、
・現状の原子センサーに関して、本発明がラマン光線（ＳＮ比におけるゲイン）の代わりに高周波数分離器を使用するおかげで、凝集性の原子源（ボース−アインシュタイン凝縮体）の使用を可能にすることと、
・原子チップの使用が、追加的にコンパクトさ、集積化、及び電力消費における利益を可能にすることと、
・本発明において提示される特定の設計がレートジャイロのみに使用可能か、あるいは加速度計の機能を備え、一方で同時にレートジャイロの性能を著しく高める、第２の干渉計と連結可能であることと、
・本発明の幾つかの実施形態の、相互に直交する軸に沿った組合せが、チップ上へ組み込まれる原子の慣性誘導システムの創出を可能にすることである。

１真空チャンバー
２原子生成装置
３電子チップ
４第１の光学組立品
５原子トラップ
６光学的測定手段
７原子雲を分離するための手段
８電子的手段
１０原子雲
３０第１の導線
３１第２の導線
３２第３の導線
３３第４の導線
３４第５の導線

Claims

所与の軸に沿った回転速度の測定を可能にする、物質波タイプのレートジャイロであって、前記レートジャイロは少なくとも：
−測定面を備える電子チップ（３）と、
−超低温の原子雲（１０）を生成し、捕捉し、冷却するための手段（１、２、４）及び、前記測定面から所定の距離において前記超低温の原子雲の動きを止めることを可能にする原子トラップ（５）と、
−一方で前記チップ内へ組み込まれた導線と、他方で最小限の局部的磁場をもたらす磁場を発生するための外部手段と
を備えるトラップ（５）と、
−前記原子雲（１０）を２つの原子パケットへ分ける手段（７、３１、３２）、及び前記パケットを移動させる手段（３０）であって、前記手段がまた２つのパケットを単一の原子雲へ再結合することを可能にし、２つのパケット全体が分離と再結合との間の、第１の閉じた領域のまわりを移動している手段と、
−再結合の後で原子雲へ導入された位相ずれの光学的測定手段（６）と、
−前記レートジャイロの様々な手段を監視し、制御し、フィードバック制御するための電子的手段（８）と
を備え、
前記分離手段及び移動手段が、実質的にトラップ領域内で相互に平行な第１の主要導線（３０）、第２の導線（３１）、及び第３の導線（３２）を基本的に備え、前記第２の導線及び前記第３の導線が前記第１の導線の両側に対称に配置され、前記第２の導線及び前記第３の導線が同一方向に流れる、同じ振幅と周波数を有する交流電流を運び、前記電流の最大振幅及び周波数が、前記磁場の分極の軸に沿って、前記原子雲を２つの原子パケットへと分けるのに必要な磁力よりも大きい強さを有する、交流の磁場を前記原子雲内で作り出すために十分であり、前記第１の導線内を流れる直流電流Ｉ_ＤＣの振幅が、測定の過程において可変であることを特徴とする、レートジャイロ。
前記レートジャイロが、前記電子チップの測定面の第２領域の上方に配置された、前記第１の原子トラップと同一の少なくとも第２の原子トラップを備え、第４、第５、及び第６の導線がそれぞれ、前記第１、第２、及び第３の導線と類似の機能を有し、そして前記パケットを移動させてそれらを単一の原子雲へと再結合するために、第２の原子雲を２つの原子パケットへ分けるようなやり方で配置され、前記２つのパケット全体が分離と再結合との間の、第２の閉じた領域のまわりを移動しており、前記第２の領域が前記第１の領域と異なる移動方向又は幾何学的特性を有し、前記レートジャイロがまた再結合の後に第２の原子雲内へ導入される、第２の位相ずれの光学的測定のための手段も備え、前記電子的手段が前記第１と第２の位相ずれの加算及び減算の実行を可能にする機能を備えることを特徴とする、請求項１に記載のレートジャイロ。
所与の軸と方向に沿った回転速度及び加速度を測定するための、物質波タイプのセンサーであって、前記センサーが少なくとも：
−測定面を備える電子チップ（３）と、
−少なくとも第１及び第２の超低温の原子雲（１０）を生成し、捕捉し、冷却するための手段（１、２、４）と、
−前記測定面から第１の所定の距離において前記第１の超低温の原子雲の動きを止めることを可能にする第１の原子トラップ（５）、及び前記測定面から第２の所定の距離において前記第２の超低温の原子雲の動きを止めることを可能にする第２の原子トラップ（５）と、
−それを通じて第１の直流電流Ｉ_ＤＣ ^Ａが流れる、前記チップ内へ組み込まれた第１の導線（３０）を備える第１のトラップと、それを通じて電流Ｉ_ＤＣ ^Ｂが流れる、前記チップ内へ組み込まれた第４の導線（３３）を備える第２のトラップであって、
前記第１及び第２のトラップが、その磁力線が測定面に平行で前記第１及び第４の導線の方向に直角である、一様な磁場を発生させるための手段を備えるトラップと、
−前記第１の原子雲を２つの原子パケットへ分ける第１の手段（３１、３２）、及び前記パケットを移動させる第１の手段（３０）であって、前記手段がまた２つのパケットを単一の原子雲へ再結合することを可能にし、前記２つのパケット全体が分離と再結合との間の、第１の閉じた領域のまわりを移動している手段と、
−前記第２の原子雲を２つの原子パケットへ分ける第２の手段（３２、３４）、及び前記パケットを移動させる第２の手段（３３）であって、前記手段がまた２つのパケットを単一の原子雲へ再結合することを可能にし、前記２つのパケット全体が分離と再結合との間の、第２の閉じた領域のまわりを移動している手段と、
−再結合の後に前記第１と第２の原子雲へ導入される、前記第１及び第２の位相ずれの光学的測定用手段（６）と、
−様々な手段のセンサーを監視し、制御し、フィードバック制御するための電子的手段（８）と
を備え、
−前記第１と第２の分離及び移動手段が、前記第１と第４の導線、及び前記トラップの領域内で実質的に相互に平行な第２、第３、及び第５の導線（３０、３１、３２、３３、３４）を基本的に備え、前記第２と第３の導線（３１、３２）が前記第１の導線（３０）の両側に対称に配置され、前記第３と第５の導線（３２、３４）が前記第４の導線（３３）の両側に対称に配置され、前記第２の導線、前記第３の導線、及び前記第５の導線が、同一方向に流れる同じ振幅及び周波数を有する交流電流を運び、前記電流の最大振幅と周波数が、前記磁場の方向に、前記原子雲を２つの原子パケットへと分けるのに必要な磁力よりも大きい強さを有する、交流の磁場を２つの原子雲内で作り出すために十分であり、直流電流Ｉ_ＤＣ ^Ａ及びＩ_ＤＣ ^Ｂの振幅が、測定の過程において可変であり、前記レートジャイロが、再結合の後に前記第１と第２の原子雲へ導入される、前記第１及び第２の位相ずれの光学的測定用手段を備え、前記電子的手段が前記第１と第２の位相ずれの少なくとも加算及び減算の実行を可能にする機能を備えることを特徴とする、センサー。
前記第１の雲から来る原子パケットによる、前記第１の領域のまわりの移動方向が、前記第２の雲から来る原子パケットによる、前記第２の領域のまわりの移動方向と反対であることを特徴とする、請求項３に記載のセンサー。
前記超低温原子雲の冷却手段及び前記原子トラップが、前記単一の原子雲または複数の原子雲がボース−アインシュタイン凝縮体であるようなやり方で設計されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のレートジャイロ又はセンサー。
物質波タイプのレートジャイロを用いて、所与の軸まわりの回転速度を測定する方法であって、前記ジャイロが少なくとも：
−測定面を備える電子チップ（３）と、
−超低温の原子雲（１０）を生成し、捕捉し、冷却するための手段（１、２、４）及び、前記所定の測定面から所定の距離において前記超低温の原子雲の動きを止めることを可能にする原子トラップ（５）と、
−一方で、それを通じて直流電流Ｉ_ＤＣが流れる、前記チップ内へ組み込まれた第１の導線（３０）と、他方で、その磁力線が前記トラップの領域内において測定面と平行で、前記第１の導線の方向と直角である、一様な磁場を生成するための手段とを少なくとも備えるトラップと、
−原子雲を２つの原子パケットに分ける手段（３１、３２）、及び前記パケットを移動させ、２つのパケットを単一の原子雲へ再結合する手段であって、分離及び移動手段が実質的にトラップの領域内で相互に平行な、前記第１の導線（３０）、第２の導線（３１）、及び第３の導線（３２）を基本的に備え、前記第２の導線及び前記第３の導線が前記第１の導線の両側に対称に配置され、前記第２の導線及び前記第３の導線は同一方向に流れる、同じ振幅と周波数を有する交流電流を運び、前記電流の最大振幅及び周波数が、前記磁場の分極の軸に沿って、前記原子雲を２つの原子パケットへと分けるのに必要な磁力よりも大きい強さを有する、交流の磁場を原子雲内で作り出すために十分であり、前記第１の導線内を流れる前記直流電流Ｉ_ＤＣの振幅が測定の過程で変更され得る手段と、
−再結合の後で前記原子雲へ導入された前記位相のずれの光学的測定手段（６）と、
−前記レートジャイロの様々な手段を監視し、制御し、フィードバック制御するための電子的手段（８）と
を備え、
測定の遂行が以下の段階：
−生成段階と呼ばれる段階１：前記直流電流Ｉ_ＤＣ ^Ａが第１の振幅Ｉ_ＤＣ ^１を有する、前記測定面から第１の所定の距離（ｈ_１）における、超低温原子雲（１０）の生成、冷却、及び捕捉の段階と、
−分離段階と呼ばれる段階２：交流電流が、前記原子雲を２つのパケットへと分離するために必要な磁力よりも大きい強さを有する磁場を、前記原子雲内で作り出すために十分強くなるまで漸進的及び同時に増加し、前記２つのパケットが測定面に平行な方向に、所与の距離（δ）だけ隔てられる段階と、
−移動段階と呼ばれる段階３：前記原子パケットの前記第１の距離が、前記測定面からの第２の所定距離（ｈ_２）まで変化する、前記直流電流Ｉ_ＤＣ ^Ａの振幅の、第２の振幅Ｉ_ＤＣ ^２迄への漸進的な変化の段階と、
−再結合段階と呼ばれる段階４：前記２つのパケット全体が分離と再結合との間の、第１の閉じた領域のまわりを移動している、前記２つの原子パケットを単一の位相ずれした原子雲へと再結合するような、前記交流電流の振幅の低下段階と、
−測定段階と呼ばれる段階５：前記光学的測定手段による、前記位相ずれの測定段階と
を含むことを特徴とする方法。
物質波タイプのセンサーを用いて、所与の軸及び方向に沿って回転速度及び加速度を測定する方法であって、前記センサーが少なくとも：
−測定面を備える電子チップ（３）と、
−少なくとも第１及び第２の超低温の原子雲を生成し、捕捉し、冷却するための手段（１、２、４）と、
−前記測定面から第１の所定の距離（ｈ_１）において前記第１の超低温の原子雲の動きを止めることを可能にする第１の原子トラップ（５）、及び前記測定面から第２の所定の距離（ｈ_２）において前記第２の超低温の原子雲の動きを止めることを可能にする第２の原子トラップと、
−それを通じて第１の直流電流Ｉ_ＤＣ ^Ａが流れる、前記チップ内へ組み込まれた第１の導線（３０）を備える第１のトラップと、それを通じて電流Ｉ_ＤＣ ^Ｂが流れる、前記チップ内へ組み込まれた第４の導線（３３）を備える第２のトラップであって、前記第１及び第２のトラップが、その磁力線が測定面に平行で前記第１及び第４の導線の方向に直角である、一様な磁場を発生させるための手段を備えるトラップと、
−前記第１及び第２の原子雲を２つの２倍の原子パケットへ分けるための第１の手段と第２の手段（３１、３２、３４）、及び前記パケットを移動させる第１及び第２の手段（３０、３３）であって、前記手段がまた４つのパケットを２つの原子雲へ再結合することを可能にし、前記２つの２倍のパケット全体が分離と再結合との間の、第１の閉じた領域のまわり、及び分離と再結合との間の、第２の閉じた領域のまわりを移動しており、
前記第１と第２の分離及び移動手段が、実質的に前記トラップの領域内で相互に平行な、前記第１と第４の導線（３０、３３）と、前記第２、第３、及び第５の導線（３１、３２，３４）を基本的に備え、前記第２及び第３の導線が前記第１の導線の両側に対称に配置され、前記第３及び第５の導線が前記第４の導線の両側に対称に配置され、前記第２の導線、前記第３の導線、及び前記第５の導線は同一方向に流れる、同じ振幅と周波数を有する交流電流を運び、前記電流の最大振幅及び周波数が、前記２つの原子雲を２つの２倍の原子パケットへと分けるのに必要な磁力よりも大きい強さを有する、交流の磁場を前記２つの原子雲内で作り出すために十分であり、前記電流Ｉ_ＤＣ ^Ａ及びＩ_ＤＣ ^Ｂが可変であり、前記レートジャイロが、再結合の後に前記第１と第２の原子雲へ導入される前記第１及び第２の位相ずれの光学的測定用手段を備える手段と、
−再結合の後で前記第１と第２の原子雲へ導入された前記第１及び第２の位相ずれの光学的測定手段（６）と、
−実行されるべき、前記第１と第２の位相ずれの少なくとも加算及び減算を可能にする機能を含む、センサーの様々な手段を監視し、制御し、フィードバック制御するための電子的手段（８）と
を備え、
測定の遂行が以下の段階：
−生成段階と呼ばれる段階１：前記第１の直流電流Ｉ_ＤＣ ^Ａが第１の振幅Ｉ_ＤＣ ^１を有する、前記測定面の上方で第１の所定の高さにおける、超低温原子雲の生成、冷却、捕捉の段階、及び前記第２の直流電流Ｉ_ＤＣ ^Ｂが第２の振幅Ｉ_ＤＣ ^２を有する、前記測定面の上方で第２の所定の高さにおける、第２の超低温原子雲の生成、冷却、捕捉の段階と、
−分離段階と呼ばれる段階２：前記交流電流が、前記２つの原子雲を２つの２倍のパケットへ分離するために必要な磁力よりも大きい強さを有する磁場を、前記原子雲内で作り出すために十分強くなるまで漸進的及び同時に増加し、前記２つのパケットの各々の集合が測定面に平行な方向に同じ所与の距離だけ隔てられる段階と、
−移動段階と呼ばれる段階３：前記第１の雲から来る前記原子パケットの前記第１の距離が、前記測定面への前記第２の所定距離まで変化する、前記第１の直流電流Ｉ_ＤＣ ^Ａの振幅の、前記第２の振幅Ｉ_ＤＣ ^２迄への漸進的な変化の段階、及び前記第２の雲から来る前記原子パケットの前記第２の距離が、前記測定面への前記第１の所定距離まで変化する、前記第２の直流電流Ｉ_ＤＣ ^Ｂの振幅の、前記第１の振幅Ｉ_ＤＣ ^１迄への漸進的な変化の段階と、
−再結合段階と呼ばれる段階４：パケット全体が分離と再結合との間の、第１の閉じた領域及び第２の閉じた領域のまわりを移動している、前記２つの２倍の原子パケットを２つの位相ずれした原子雲へと再結合するような、前記交流電流の振幅の低下段階と、
−測定段階と呼ばれる段階５：前記第１の雲と前記第２の雲に対して得られる、前記光学的測定手段による２つの位相ずれの測定段階、及び前記第１の位相ずれと前記第２の位相ずれの加算及び減算の段階と
を含むことを特徴とする方法。