Проекционный спиновый шум в оптических квантовых датчиках на тепловых атомах

Теоретически и экспериментально исследованы принципиальные ограничения, накладываемые спиновыми или атомными квантовыми проекционными шумами на чувствительность оптических квантовых датчиков на тепловых атомах (к этому классу устройств относятся стандарты частоты, магнитометры и гироскопы, использующие оптическое детектирование электронного парамагнитного резонанса). Продемонстрирован эффект роста среднеквадратичной амплитуды проекционного шума в магнитометрической схеме под воздействием сильной оптической накачки, предложено и экспериментально подтверждено его объяснение – показано, что в широком диапазоне мощностей накачки этот эффект объясняется инвариантностью интегральной мощности проекционного шума по отношению к ширине линии магнитного резонанса. Проведено экспериментальное исследование параметров проекционного шума в магнитометрическом квантовом датчике, даны рекомендации по оптимизации параметров датчика.