science >> Wetenschap >  >> Fysica

Een atoominterferometer die werkt zonder superkoude temperaturen

Dampinterferometerconcept - niet op schaal. Krediet:arXiv:1610.02451 [physics.atom-ph]

(Phys.org) - Een team van onderzoekers van Sandia Labs in de VS heeft een type atoominterferometer ontwikkeld waarvoor geen supergekoelde temperaturen nodig zijn. In hun paper publiceerde het tijdschrift Fysieke beoordelingsbrieven , de groep beschrijft de aanpak die ze gebruikten om de belangrijkste hindernissen voor warme interferometrie te overwinnen en de manieren waarop hun nieuwe apparaat kan worden gebruikt. Carlos Garrido Alzar van de Sorbonne Université biedt een commentaarstuk op het werk van het team in hetzelfde tijdschriftnummer en biedt een beschrijvende analogie van het apparaat dat ze hebben gemaakt.

Er zijn twee soorten interferometers:optisch en atoom. Beide zijn nauwkeurige meetinstrumenten die werken door interferentieranden te meten die worden geproduceerd wanneer een straal in tweeën wordt gesneden en beide helften mogen een korte afstand afleggen voordat ze opnieuw worden gecombineerd - en registreren zo de informatie die wordt gegenereerd als gevolg van interferentie, zoals van de zwaartekracht. Daten, atoominterferometers hebben zeer lage temperaturen nodig gehad om te werken - de kou vertraagt ​​​​het bereik van snelheden van een verzameling atomen om het signaal dat optreedt aan de uitgang van de machine te vergroten. Het helpt ook om de bestudeerde atomen dicht bij elkaar te houden, wat de precisie verbetert. Atom-interferometers doen hun meting door laserstralen te gebruiken om de bestudeerde straal te splitsen. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben een nieuw soort atoominterferometer bedacht die werkt zonder dat er zeer koude temperaturen nodig zijn.

Zoals de onderzoekers opmerken, de ontwikkeling van de nieuwe interferometer vereiste het overwinnen van twee belangrijke obstakels - de eerste was om het draaien van de spin als gevolg van botsingen met de kamerwanden aanzienlijk te verminderen. Het team heeft dit omzeild door een speciale coating voor de kamer te ontwikkelen die dit omdraaien drastisch vermindert. Het tweede probleem betrof het ontwikkelen van een manier om de zwakke laser die interferentieranden detecteert en de sterke laser die als interferometer wordt gebruikt, uit te lijnen. Ze losten dit probleem op door twee tegengesteld voortplantende sondebundels te gebruiken om signaalverschillen te meten. Het resultaat was een atoominterferometer die niet zo gevoelig was als degene die extreme koude vereisen, maar een die sneller gegevens kan verzamelen, gemakkelijker kunnen worden overgezet, en is in staat om een ​​groter bereik aan versnellingen te meten.

Garrido Alzar beschrijft het verschil tussen de koude en warme benadering als het verschil tussen een apparaat dat werkt als een laser en een apparaat dat werkt met licht van een gewone witte gloeilamp.

© 2017 Fys.org