在量子增强原子干涉中平衡准布拉格区与速度选择性

原子系综中的自旋压缩使原子干涉测量能够达到低于散粒噪声极限的灵敏度,但相关的纠缠态极易受损耗影响,这使得原子光学中的缺陷成为核心限制因素。布拉格衍射是一种驱动原子动量态间跃迁的成熟技术,可通过高阶衍射实现大动量转移,同时保持内态不变。然而,该技术本质上受两种竞争机制的限制:短光脉冲会诱导寄生衍射进入超出有效二能级描述的非共振阶次,而长脉冲则面临速度选择性。研究人员在二次量子化框架下推导了包含这些效应的马赫-曾德尔干涉仪原子光学与相位不确定度的解析表达式。研究表明,仅在中等脉冲持续时间范围内才能实现低于散粒噪声极限的标度律。此外,该工作还证明,通过优化输入量子态可部分缓解高阶衍射的不利影响。
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提交arXiv: 2026-05-20 18:55
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