Stabilization of Ultracold Molecules Using Optimal Control Theory
在最近对超冷物质的实验中，分子已经通过光缔合、费什巴赫共振和三体复合从超冷原子产生。所产生的分子在振动上是冷的，但在振动上是高度兴奋的。这最终会导致它们由于碰撞而从陷阱中丢失。我们提出了成形的激光脉冲转移这些高度激发的分子到他们的地面振动水平。采用最优控制理论来找到将以最小强度执行此任务的光场。我们目前的结果为钠二聚体。如果最初的猜测场是物理激励的，那么最终的目标可以达到99%以内。我们发现，最佳领域包含一个良好的弗兰克-康登泵浦方案所需的过渡频率。该分析能够确定能够在其他竞争过程发生之前实现该任务的强度和脉冲持续时间的范围。这样的方案可以产生稳定的超冷分子样本，甚至稳定的分子玻色-爱因斯坦凝聚体。
2004-02-09 quant-ph
Twist-and-store entanglement in bimodal and spin-1 Bose-Einstein condensates
在原子干涉测量的背景下，对双模和自旋1的玻色-爱因斯坦凝聚体的量子费舍尔信息量化的纠缠动力学稳定方案进行了数值和解析分析。该计划包括扭转动力学，其次是一个单一的旋转的状态，限制了进一步的演变周围的稳定中心不动点的平均场相空间。所产生的纠缠水平是旋转时刻的量级或更大。结果表明，奇偶校验的读出测量量化的纠缠在整个演化过程中的水平。
2020-09-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Back-action evading measurement of the collective mode of a Bose-Einstein condensate
本文从理论上研究了在振幅调制的泵浦光相干驱动下，囚禁在光腔中的相互作用原子玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）集体模的反作用回避测量。结果表明，对于一种特定的振幅调制的驱动激光器，可以测量广义正交的集体模式的BEC间接通过输出腔场与一个可以忽略不计的反作用噪声在良好的腔极限。然而，即使在坏腔极限下，测量的谐振附加噪声也被抑制在标准量子极限（SQL）以下。此外，测量精度可以通过原子碰撞的s波散射频率来控制。
2019-12-23 quant-ph
Quantum back-action of optical observations on Bose condensates
利用相衬成像技术，我们拍摄到了运动的玻色-爱因斯坦凝聚体的令人印象深刻的照片。R. Andrews等人，Science 273，84（1996）.我们计算了这种测量技术的量子反作用。我们发现，相衬成像不是一个量子非破坏测量的原子密度。相反，冷凝物以与光强度和光波长的倒数立方成比例的速率逐渐耗尽。凝聚的原子越少，看到图像所需的强度就越高，因此，诱导的反作用也就越高。为了描述相衬成像的量子物理，我们提出了一种新的量子光传输方法。本文发展了一种全量子化原子介质中傍轴光学的有效场论。
1999-05-25 quant-ph
Floquet operator engineering for quantum state stroboscopic stabilization
Laboratoire Collisions Agrégats Réactivité, UMR 5589, FERMI, UT3, Université de Toulouse, CNRS（图卢兹大学、法国国家科学研究中心碰撞聚合反应联合研究实验室）；Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne, UMR 6303（勃艮第卡尔诺跨学科实验室）
本文通过量子最优控制设计Floquet算子，实现光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体量子态的频闪稳定化，并验证了量子速度极限及广泛态的稳定效果。
2023-07-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Stochastic longevity of a dark soliton in a finite-temperature Bose-Einstein condensate
研究了均匀玻色-爱因斯坦凝聚体中暗孤子的衰变。我们给出了一个衰减孤子的解析处理，推导出在没有热噪声的情况下孤子的速度和衰减时间的表达式。我们测试的结果对空间受限系统的数值模拟，并找到良好的协议，在制度的低温（$k_BT\ll μ$）。热波动被发现，以减缓逃逸的孤子，延长其寿命超出无噪声理论的预测，效果变得显着的特征温度$k_BT\sim μ$。这种稳定的噪声使我们能够推断出暗孤子衰减时间的分析下限。
2011-06-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Back-action-free quantum optomechanics with negative-mass Bose-Einstein condensates
我们提出相干原子物质波的色散管理可以用来克服基于凝聚体的光机械传感器中的量子反作用。原子玻色-爱因斯坦凝聚体经光晶格调制后，其有效质量可变为负值，从而产生负频率光机械振荡器，负环境温度，光机械性质与正质量系统相反.这使得量子力学的自由子系统与量子反作用绝缘。
2013-10-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dispersive measurement of spin shot noise in a Bose--Einstein condensate
本文利用双色探针偏振旋转和功率平衡稳定，在最佳失谐下实现了铷原子BEC的自旋散粒噪声色散测量，验证了自旋方差对原子数的线性依赖，为多组分BEC量子涨落研究和原子自旋传感器精度提升开辟了新途径。
2025-01-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
Enhanced backscattering of a dilute Bose-Einstein condensate
本文通过实验和数值计算研究了以$v_0$速度发射的$^{87}$ Rb玻色-爱因斯坦凝聚体在散斑产生的无序光学势中的准二维输运。飞行时间分析揭示了在后向散射方向$-v_0$上的显著增强的密度峰，这是使人联想到相干后向散射的特征。然而，详细的数值模拟表明，其他影响也有助于这种增强，包括“后向散射回波”由于初始波包的位置-动量相关性。
2012-12-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dipolar Bose-Einstein condensates in a PT-symmetric double-well potential
我们研究偶极玻色-爱因斯坦凝聚体在一个复杂的外部双势阱，具有结合宇称和时间反演对称性。本文从Gross-Pitaevskii方程出发，用含时变分方法研究了长程各向异性偶极-偶极相互作用对基态和激发态的影响。我们发现，一个类似的非偶极凝聚体的属性，拥有真正的能量本征值在一定的参数范围内被保存，尽管列入这种非线性相互作用。此外，我们提出的状态，打破PT对称性和调查的稳定性不同的固定解决方案。在我们的动力学模拟中，我们揭示了一个复杂的稳定机制PT对称，以及PT破碎状态，原则上，不稳定的小扰动。
2014-05-14 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph
Detecting quantum backflow by the density of a Bose-Einstein Condensate
量子回流是一种经典的禁止效应，对于具有可忽略的负动量分量的态，它是一种负通量。到目前为止，它从未被实验观察到。我们推导出一个一般的关系，连接回流的颗粒密度的临界值，为检测回流的密度测量。为此，我们提出了一个明确的计划与玻色-爱因斯坦凝聚体，在达到目前的实验技术。值得注意的是，通过布拉格脉冲向具有正速度的凝聚物施加正动量反冲可能会导致负方向的电流。
2013-05-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Energy conservation and quantum backreaction in Bose-Einstein condensates
本文从能量与动量守恒角度研究了1D玻色-爱因斯坦凝聚体中的量子反作用问题，基于Bogoliubov理论求解了环形结构凝聚体的反作用，揭示了能量演化对相互作用历史的依赖性及量子涨落功率转移的复杂非单调模式。
2024-08-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Chaos-assisted formation of immiscible matter-wave solitons and self-stabilization in the binary discrete nonlinear Schrödinger equation
用二元离散非线性薛定谔方程描述了两组分玻色-爱因斯坦凝聚体在光晶格中的动力学行为。物种间的线性耦合导致物种之间的拉比跃迁。在强非线性的制度，对应于凝聚体的波包分离成本地化和弹道分数。定域分数主要由单一组分的不混溶孤子形成。初始状态没有空间分离的占领网站暴露形成不混溶孤子后，强烈的混沌瞬态。我们计算有限时间李雅普诺夫指数作为希尔伯特空间中的波包发散率。利用李雅普诺夫分析辅以蒙特卡罗采样，它表明，出现不混溶孤子后的混沌瞬态对应于自稳定的波包。研究发现，混沌的发生伴随着动能和相互作用能的快速变化。由于弹道传播波的发射率，自稳定的交叉伴随着冷凝物密度的降低。结果表明，在存在线性种间耦合的情况下，种间的空间分离是波包稳定性的必要条件。
2015-12-09 cond-mat.quant-gas nlin.CD nlin.PS
Achieving the Quantum Ground State of a Mechanical Oscillator using a Bose-Einstein Condensate with Back-Action and Cold Damping feedback schemes
本文详细研究了由玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）构成的混合光机械量子器件在具有振荡端镜的高精细光学腔中接近量子基态的可能性。冷却是使用两个实验上可实现的计划：反作用冷却和冷阻尼量子反馈冷却。在这两个方案中，我们发现增加两体原子-原子相互作用会使力学振子达到其量子基态。已经观察到，反作用冷却在良好腔极限中更有效，而冷阻尼冷却方案在不良腔极限中更相关。它还表明，在冷阻尼方案中，该设备是更有效的BEC的存在下比在没有BEC。
2013-02-02 cond-mat.quant-gas quant-ph
Measurement back-action on the quantum spin-mixing dynamics of a spin-1 Bose-Einstein condensate
我们考虑一个小的F=1旋量凝聚体内的光腔驱动的光探测场，并进行零差探测的探测器的输出，与测量反作用的目的是调查的效果上的自旋动力学的凝聚体。利用随机主方程方法，我们证明了反作用效应不仅对测量强度敏感，而且对旋量凝聚体的量子涨落也敏感。同样的方法也被用来估计原子数低于反作用的效果变得如此突出，提取自旋动力学从这个基于腔的检测方案不再是实际的。
2011-04-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Chaotic dynamics of Bose-Einstein condensates in a tilted optical lattice
本研究探讨了倾斜光学晶格中受AC和DC非线性共同作用的BEC混沌动力学，通过数值模拟和混沌指标揭示了规则与混沌域的区分，为量子模拟与物质波工程提供了动态控制见解。
2025-05-31 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum backreaction in dilute Bose-Einstein condensates
对于许多可以用经典背景场加上小的（线性化的）量子涨落来近似的物理系统，一个基本问题是如何正确描述量子涨落对经典背景场动力学的反作用。我们研究这个问题的例子，稀原子/分子的玻色-爱因斯坦凝聚体，微观动力学行为的控制。结果表明，有效作用量技术一般不能得到正确的结果，并且赝能量动量张量${<\hat T_{μν}>}$的知识不足以描述量子反反应。
2005-11-03 cond-mat.other gr-qc hep-th
Bose-glass phases of ultracold atoms due to cavity backaction
研究了超冷玻色子原子与高精谐振腔模相互作用系统的量子基态性质。原子被外部光晶格限制，其周期与腔模波长不相称，并由与腔模谐振的横向激光驱动。虽然对于点状原子，光子散射到腔中被抑制，但对于足够强的激光，量子涨落可以支持腔内场的建立，这反过来又放大了量子涨落。动力学由玻色-哈伯德模型描述，其中由于腔场的系数依赖于所有晶格位置处的原子密度。量子蒙特卡罗模拟和平均场计算表明，在大参数区域，腔反作用迫使原子团簇成棋盘形密度分布。在这里，基态缺乏超流性，并具有有限的压缩性，典型的玻色玻璃。这个系统构成了一个新的设置，量子波动引起的影响通常与无序。
2012-11-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Loschmidt echo in the Bose-Hubbard model: turning back time in an optical lattice
我展示了如何在光晶格中用冷玻色子原子实现的玻色-哈伯德模型中执行Loschillo回波（时间反转）。回波是通过在晶格上施加线性相位印记和改变磁场来通过费什巴赫共振调谐玻色子-玻色子散射长度而获得的。我讨论如何回声可以测量的量子模拟的保真度，强度的外部电位（如重力），或临界点的超流绝缘体量子相变。
2006-09-26 cond-mat.other physics.atom-ph quant-ph
Spin-Orbit Coupling Induced Back-action Cooling in Cavity-Optomechanics with a Bose-Einstein Condensate
本文报道了一种自旋-轨道耦合反作用冷却光机械系统，该系统由自旋-轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体组成，被囚禁在带有一个可移动端镜的光腔中，通过抑制量子噪声的热效应实现反作用冷却.自旋-轨道耦合介导的超精细态的集体密度激发-充当与腔场相等耦合的原子振荡器-触发强烈驱动的原子反作用。我们发现反作用不仅改变了其本身的低温动力学，而且提供了一个机会，以冷却到其量子力学基态的机械镜。此外，我们还证明了自旋轨道耦合的强度也监督了动力学结构因子，并压缩了非线性量子噪声，如热机械噪声和光子散粒噪声，从而增强了混合腔的光力学特性。我们的研究结果是可测试的，在一个现实的设置和增强功能的腔光学力学与自旋轨道耦合超精细态在量子光学和量子计算领域。
2017-01-06 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Models and Feedback Stabilization of Open Quantum Systems
Centre Automatique et Systèmes, Mines ParisTech, PSL Research University（自动化与系统中心，巴黎高等矿业学院，PSL研究大学）
本文研究开放量子系统的反馈稳定化方法，提出包含测量反作用的马尔可夫模型，并介绍了基于测量的反馈和相干反馈两种稳定化技术。
2015-01-08 cs.SY eess.SY math.OC
Quantum Back-action Limits in Dispersively Measured Bose-Einstein Condensates
本文通过量子轨迹方法和理想光探测模型，从理论与实验上研究了玻色-爱因斯坦凝聚体在色散弱测量中的量子反作用，并用Ramsey干涉仪对比度验证了模型，为量子气体实现反作用极限测量奠定基础。
2023-04-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
From Bose condensation to quantum gravity and back
我们占的玻色凝聚分数与正常相位的有效动力学方程，如Gross-Pitaevskii方程的相互作用。我们表明，低能量激发可以被视为声波的速度依赖于凝聚密度。这使我们能够将问题简化为计算拉普拉斯算子在弯曲空间上的行列式，并应用量子引力的标准方法来获得行列式的主要对数贡献。这产生了第一个量子修正，由于非凝聚分数的Gross-Pitaevskii方程的凝聚。修正描述了冷凝物中的附加量子压力和蒸发-冷凝效应。
1998-03-19 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
