玻色-爱因斯坦凝聚体中聚焦效应对量子重力测量的压缩增强
自由落体原子干涉仪为精确的绝对重力传感提供了强大平台。Szigeti等人[Phys. Rev. Lett. 125, 100402 (2020)]近期提出了一种量子增强方案,该方案利用自旋压缩玻色-爱因斯坦凝聚态作为输入态,以提高干涉仪的相位灵敏度。通过单轴扭曲相互作用产生的自旋压缩受到凝聚体膨胀的限制。本文提出了一种改进的态制备方法:初始施加突然的囚禁势场(δ脉冲)以聚焦凝聚体。由此产生的密度增加增强了单轴扭曲相互作用,并产生更强的自旋压缩。通过多模截断维格纳模拟,该研究团队量化了干涉仪性能,发现对于最佳脉冲强度,相位灵敏度比标准量子极限提高了约20倍。与未施加δ脉冲的原始方案相比,这实现了四倍的性能提升,且该结果可通过双模近似得到良好描述。

