Twin-lattice atom interferometry

verfasst von
Martina Gebbe, Jan-Niclas Siemß, Matthias Gersemann, Hauke Müntinga, Sven Herrmann, Claus Lämmerzahl, Holger Ahlers, Naceur Gaaloul, Christian Schubert, Klemens Hammerer, Sven Abend, Wolfgang Ertmer, Ernst M. Rasel
Abstract

Inertial sensors based on cold atoms have great potential for navigation, geodesy, or fundamental physics. Similar to the Sagnac effect, their sensitivity increases with the space-time area enclosed by the interferometer. Here, we introduce twin-lattice atom interferometry exploiting Bose-Einstein condensates of rubidium-87. Our method provides symmetric momentum transfer and large areas offering a perspective for future palm-sized sensor heads with sensitivities on par with present meter-scale Sagnac devices. Our theoretical model of the impact of beam splitters on the spatial coherence is highly instrumental for designing future sensors.

Organisationseinheit(en)
Institut für Theoretische Physik
Institut für Quantenoptik
QuantumFrontiers
SFB 1227: Designte Quantenzustände der Materie (DQ-mat)
Externe Organisation(en)
Universität Bremen
DLR-Institut für Raumfahrtsysteme
DLR-Institut für Satellitengeodäsie und Inertialsensorik
Typ
Artikel
Journal
Nature Communications
Band
12
ISSN
2041-1723
Publikationsdatum
05.05.2021
Publikationsstatus
Veröffentlicht
Peer-reviewed
Ja
ASJC Scopus Sachgebiete
Allgemeine Physik und Astronomie, Allgemeine Chemie, Allgemeine Biochemie, Genetik und Molekularbiologie
Elektronische Version(en)
http://arxiv.org/abs/1907.08416v1 (Zugang: Offen)
https://doi.org/10.1038/s41467-021-22823-8 (Zugang: Offen)