Атомный гравиметр работает как очень точные весы для силы тяжести: он подбрасывает облако атомов и смотрит, как быстро они падают. Но у таких приборов есть скрытая помеха — форма сигнала, который они выдают, слегка перекошена. Этот перекос, как неровный край линейки, незаметно сдвигает все измерения.
В новой работе этот сдвиг впервые увидели вживую на короткобазовом атомном интерферометре-гравиметре. Оказалось, он растёт не плавно, а очень резко: если время свободного падения атомов сократить вдвое, сдвиг вырастает в восемь раз — как кубик со стороной, уменьшенной вдвое, но с объёмом, упавшим в восемь раз. При времени всего несколько миллисекунд ошибка в измерении ускорения свободного падения g достигает 0,1–1 мГал.
Результат точно совпал с расчётами, которые авторы делали раньше. Для компактных атомных гравиметров, где время полёта атомов неизбежно короткое, этот сдвиг теперь нельзя игнорировать — иначе карта подземного мира получится с незаметной, но систематической кривизной.
как её написали авторы, на английском arXiv:2603.21202
This paper presents the first experimental observation and investigation of a lineshape-asymmetry-caused shift (LACS) in a short-baseline atomic interferometer-gravimeter. It is shown that this shift scales inversely with the cube of the free evolution time, $$\propto T^{-3}$$, and can lead to a noticeable systematic error in the measured value of the gravitational acceleration g at the level of 0.1-1 mGal ($$T\approx$$ milliseconds). The obtained results are in good agreement with our previous theoretical studies and highlight the importance of accounting for LACS in high-precision absolute measurements of g in compact atomic gravimeters.
Атомный интерферометр-гравиметр настолько чувствителен, что может заметить, как меняется сила тяжести, если поднять прибор на несколько сантиметров выше.