Сдвиг в атомных интерферометрах, вызванный асимметрией формы линии

В настоящей работе мы исследуем сдвиг в атомных интерферометрах, обусловленный асимметрией формы линии спектроскопического сигнала, и который ранее не обсуждался в научной литературе. Эта асимметрия возникает вследствие того, что чирпирование лазерного излучения осуществляется не только во время интервалов свободной эволюции атомов, но также и во время действия рамсеевских импульсов. В результате, эффективная отстройка от рабочего атомного перехода во время действия импульсов тоже зависит от скорости чирпирования, что, в свою очередь, и приводит к возникновению сдвига, обусловленного асимметрией формы линии (lineshape-asymmetry-caused shift, LACS). Показано, что этот сдвиг имеет обратную кубическую зависимость $\propto 1/T^3$ от длительности интервала свободной эволюции $T$, что заметно контрастирует с типичной для атомной интерферометрии зависимостью $\propto 1/T^2$. Поэтому метрологическая значимость этого сдвига существенно возрастает для малогабаритных атомных интерферометров с малой базой. Например, для интерферометров-гравиметров типа Маха–Цендера, использующих двухфотонные переходы в атомах рубидия, при $T\sim 1$ мс мы оцениваем сдвиг LACS и его вариации на уровне 0.1–1 мГал, в то время как для $T\sim 100$ мкс это может достигать величины 0.1–1 Гал.