JP6701202B2 - 呼び掛け回数を増やしたコヒーレント分光法およびこのような方法を実施するシステム - Google Patents
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Description
ここで
pg= 1 - pe = (1 - cosφ) / 2
φ = 2π(νeg -ν )T
とする。
各TLSは2つの量子状態の重ね合わせ状態にあり、
連続呼び掛け部分間隔の終わりにLO信号の位相と二準位系の第二コヒーレント集団で
ある二次量子系(二次QS)の位相との間の略位相差に対応する中間エラー信号をコヒーレンス保存測定により読み出すことと、
各呼び掛け部分間隔の終わりにLO信号の位相を既知の修正値だけシフトすることにより、LO信号と二次QSの重ね合わせ状態との間の位相差が反転領域の限界に近づくことを防ぎ、これにより事前安定LOを作ることと、
事前安定LO信号の位相と主QSの重ね合わせ状態の位相との間の最終位相差を正確に測定して主量子系のコヒーレンスの破壊を制限することなく読み出すことと、
全連続呼び掛け部分間隔の合計として規定されている延長呼び掛け間隔にわたる、最終位相差と全適用位相修正の正負を逆にした値との合計として再構築されている、総位相差を再構築することとを含む方法に関する。
各TLSは2つの量子状態の重ね合わせ状態にあり、
連続呼び掛け部分間隔の終わりにLO信号の位相と二準位系の第二コヒーレント集団、二次量子系(二次QS)、の位相との間の略位相差に対応する中間エラー信号コヒーレンス保存測定により読み出すことと、
各呼び掛け部分間隔の終わりに二次QSの位相を既知の修正値だけシフトすることにより、LO信号と二次QSの重ね合わせ状態との位相差が反転領域の限界に近づくことを防ぐことと、
LOの位相と主QSの重ね合わせ状態の位相との間の最終位相差を正確な測定により主量子系のコヒーレンスの破壊に制約を与えることなく読み出すことと、
全連続呼び掛け部分間隔の合計として規定されている延長呼び掛け間隔にわたる、最終位相差と全適用位相修正の正負を逆にした値と合計として再構築されている、総位相差を再構築することとを含む方法に関する。
各TLSは二つの量子状態の重ね合わせ状態にあり、局部発振器(LO)は発振器信号(LO信号)を送達して、さらに
呼び掛け部分間隔の後にLO信号の位相と二準位系の第二集団、二次量子系(二次QS)、の位相との間の略位相差に対応する中間エラー信号を読み出すコヒーレンス保存測定プローブと、
LO信号の位相と二次QSの重ね合わせ状態の位相との位相差が反転領域の限界に近づくことを防ぐべく、各呼び掛け部分間隔の終わりにLO信号の位相を既知の修正値だけシフトして、これにより事前安定局部発振器を作る位相アクチュエータ、
事前安定LO信号の位相と主QSの重ね合わせ状態の位相との間の最終位相差を主量子系のコヒーレンスの破壊に制約を与えることなく読み出す精密測定プローブと、
全連続呼び掛け部分間隔の合計として規定されている延長呼び掛け間隔にわたる総位相差を、最終位相差の合計および全適用位相修正の正負を逆にした値として再構築する制御ユニットとを含んでいる。
Claims (15)
-
- 前記主および前記二次量子系は、同一あるいは異なる遷移周波数を有する2つの別々の量子系であり、前記中間エラー信号は前記発振器信号の前記位相と前記二次量子系の前記重ね合わせ状態の位相との間の前記略位相差(φ)に対応する、請求項1に記載のコヒーレント分光法。
- 前記二次量子系は、前記主量子系自体であり、前記中間エラー信号は前記発振器信号の前記位相と前記主量子系の前記重ね合わせ状態の前記位相との間の前記略位相差(φ)に対応する、請求項1に記載のコヒーレント分光法。
- 前記局部発振器信号の前記位相をシフトすることは、前記測定エラー信号が反転領域内の前記所定値を超えた場合にのみ行う、請求項1から3のいずれかに記載のコヒーレント分光法。
- 前記修正値は既定絶対値であり、その符号は前記測定相対位相の符号と逆である、請求項1から4のいずれかに記載のコヒーレント分光法。
- 前記位相差をほぼ0にすべく、前記修正値は前記測定エラー信号に反比例する、請求項1から4のいずれかに記載のコヒーレント分光法。
-
- 前記総位相差を前記延長呼び掛け間隔で割ることにより、前記延長呼び掛け間隔の終わりに前記局部発振器信号の前記周波数を変えることをさらに含む、原子時計に実施する請求項1から7のいずれかに記載のコヒーレント分光法。
- 前記延長呼び掛け間隔にわたって測定した前記総位相差から加速度、加速度勾配または回転などの物理量を求めるために使用する物質波慣性センサにおいて実施する、請求項1から7のいずれかに記載のコヒーレント分光法。
- 原子干渉計を基にしたセンサと連続読み出しをする第2センサを組み合わせたハイブリッド慣性ナビゲーションシステムにおいて実施する、請求項1から7のいずれかに記載のコヒーレント分光法であって、
前記延長呼び掛け間隔にわたって測定した前記総位相差で表す前記物質波センサの前記絶対読み出しを用いて、各前記延長呼び掛け間隔の終わりで連続読み出しする前記センサの前記出力を校正することをさらに含む、方法。 -
- 前記主量子系と前記二次量子系は同一または異なる遷移周波数を有する2つの別々の量子系であり、
前記中間エラー信号は前記発振器信号の前記位相と前記二次量子系の前記重ね合わせ状態の前記位相との間の前記略位相差(φ)に対応する、請求項11に記載のコヒーレント分光法を実施するシステム。 - 前記局部発振器が送信する前記信号が前記時計信号であり、
前記総位相差の関数として、前記時計信号の周波数を変更する周波数アクチュエータをさらに含む、請求項11または12に記載のコヒーレント分光法を実施するシステムを含んでいる原子時計。 - 前記延長呼び掛け間隔にわたって測定した前記総位相差から加速度、加速度勾配または回転などの物理量を求めるべく使用する、請求項11または12に記載のコヒーレント分光法を実施するシステムを含んだ物質波慣性センサ。
- 連続読み出しをする第2センサと組み合わせた、請求項11または12に記載のコヒーレント分光法を実施するシステムを含んだハイブリッド慣性ナビゲーションシステム。
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