Atominterferometrie-Teststand Very Long Baseline Atom Interferometer (VLBAI)

Very Long Baseline Atom Interferometry (VLBAI) ermöglicht bodengestützte Interferometrie mit atomaren Materiewellen auf großen Raum- und Zeitskalen, bei der die atomaren Wellenfunktionen (Rb und/oder Yb) nach freien Evolutionszeiten von mehreren Sekunden oder Wellenpakettrennungen im Meterbereich interferieren. Als inertiale Sensoren, z. B. Beschleunigungsmesser, nutzen diese Geräte die quadratische Skalierung der führenden Ordnungs-Phasenverschiebung mit der freien Evolutionszeit, um ihre Empfindlichkeit zu erhöhen, was zu faszinierenden Experimenten führt. Mit durch Schrotrauschen begrenzten Instabilitäten von besser als 1 × 10^−9 m/s² nach 1 Sekunde kann VLBAI mit hochmodernen supraleitenden Gravimetern konkurrieren und dabei absolute statt relative Messungen liefern. Werden mehrere atomare Zustände, Isotope oder Spezies gleichzeitig betrieben, sind Tests der Universialität des freien Falls auf einem Niveau von Teilen in 10^13 und darüber hinaus erreichbar. Schließlich ermöglicht der große räumliche Umfang des Interferometers, die Grenzen der Kohärenz im makroskopischen Maßstab sowie das Zusammenspiel von Quantenmechanik und Gravitation zu untersuchen.