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高超音速玻色 爱因斯坦在加速器环中凝结

一些最敏感和最精确的测量 - 例如惯性1,重力2和旋转3- 基于物质波干涉测量法和自由落体原子云。为了实现非常高的灵敏度,审讯时间已经很长,因此实验仪器需要非常高(在某些情况下达到十个甚至一百米)或实验必须在微重力在太空中进行4,5,6,7。取消重力加速度(例如,在atomtronic电路8,9和物质波引导件10预计会导致紧凑的设备具有延长的询问时间,从而提高灵敏度。在这里,我们通过在宏观距离上运输玻色 - 爱因斯坦凝聚体(BECs)来展示平滑和可控的物质波导。

我们使用中性原子加速器环将BEC带到非常高的速度(声速的16倍),并将它们在磁性物质波导中传输15厘米,同时完全保持其内部相干性。由此产生的高角动量超过40,000±每个原子(其中ħ是降低的普朗克常数)可以获得更高的量子霍尔状态Landau水平,并且实现的高超音速,加上我们以皮考威精度控制电位的能力,将有助于研究超流性并产生隧道效应和大范围的超冷原子的运输制度11,12,13。相干物质波导有望在高度紧凑的设备中实现几秒钟的交互时间,并导致便携式导向原子干涉仪用于惯性导航和重力映射等应用。

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