211service.com
Virvlar Förvandla BEC till gyroskop
När det gäller att bygga gyroskop erövrar materiavågsinterferometrar allt. Skicka en stråle av materia runt armarna på en interferometer, och du får cirka 10 storleksordningar högre känslighet än med fotoner.
Men det finns ett problem. Även om det är en enkel sak att bygga speglar och stråldelare för fotoner, är det extremt svårt att göra det för materiavågor. Som ett resultat är materievågsinterferometrar dyra, besvärliga maskiner.
Nu har Jonathan Dowling vid Louisiana State University, i Baton Rouge, och ett par kompisar kommit på ett bättre sätt att bygga materialbaserade gyroskop som borde vara mindre, billigare och stabilare.
Tanken är att göra mätningen med ett Bose-Einstein-kondensat, en samling atomer som har kylts till ett tillstånd där de delar samma existens.
BEC har studerats intensivt under de 15 åren sedan de först skapades. Fysiker vet till exempel att det är möjligt att skapa virvlar inuti BEC:er genom att zappa dem med en spiralformad ljusstråle skapad genom att passera den genom en holografisk platta.
Knepet som Dowling och co har kommit på är att skapa en superposition av motroterande virvlar inuti en BEC med denna teknik. Detta bör skapa ett interferensmönster i tätheten av atomer i BEC som enkelt kan mätas genom att fotografera det.
Och eftersom detta mönster bör ändras när BEC roterar, är systemet perfekt för gyroskopi.
Dowling och kompisar räknar ut att ett enda BEC-gyroskop som mäter bara några millimeter i kvadrat borde vara nästan lika känsligt som en materiavågsinterferometer som är flera kvadratmeter stor. Genom att använda en uppsättning av många BEC-gyroskop bör det vara möjligt att dramatiskt öka känsligheten. Och eftersom enheten inte kräver några materievågsspeglar eller stråldelare, borde den vara betydligt enklare och lättare att använda.
Det är en smart idé med stor potential. Frågan är nu vem som kan bygga en och hur snart.
Ref: arxiv.org/abs/0907.1138 : Ultrastabil materia-vågsgyroskopi med motroterande virvelöverlagringar i Bose-Einstein-kondensat