Magnetic trapping of metastable $^3P_2$ atomic strontium
本文报道了亚稳态$^3P_2$原子锶的磁俘获。原子被冷却在磁光阱（MOT）上的偶极允许的$^1S_0-^1P_1$跃迁在461 nm。通过$^1P_1\to {^1D_2}\to {^3P_2}$的衰减连续加载由MOT的四极磁场形成的磁阱。在密度为$8 \times 10^9$ cm $^{-3}$和温度为1 mK的$10^8$原子上捕获。原子温度明显低于当它们从MOT转移时从原子的动能和势能所预期的温度。这表明，热化和蒸发冷却发生在磁阱。
2002-12-05 physics.atom-ph
Trapping of Rydberg Atoms in Tight Magnetic Microtraps
我们探讨了在磁微阱中囚禁里德伯原子的可能性。里德伯原子的俘获频率受到磁场梯度的强烈影响。我们表明，有制度的里德伯原子可以被困。此外，我们发现，所谓的魔术捕获条件可以找到某些状态的铷，其中里德伯原子和基态原子具有相同的捕获频率。魔术陷阱对于实现需要长操作时间的量子门操作是非常有益的。
2018-01-15 physics.atom-ph
A magnetic guide for cold atoms
提出了一种利用静态磁场引导中性冷原子的新方法。本文从理论上研究了由两个相同的、相互缠绕的载流大小相等但方向相反的线圈组成的电子管所产生的磁场。这个场在整个管的中心几乎为零，但是当接近由载流导线形成的壁时，它以指数速度增加。因此，通过管的冷原子可能会被壁附近的磁镜效应反射。将此技术应用于磁光冷却铯原子的自由落体云，我们希望能建立原子导向器，以促进冷原子束的操纵。
1998-07-22 physics.atom-ph
Effect of Magnetization Inhomogeneity on Magnetic Microtraps for Atoms
本文报道了在永磁薄膜原子芯片上观察到的超冷原子碎裂的起源。一种新的技术是用来表征小的空间变化的磁场附近的薄膜表面使用射频光谱的被困原子。直接观察表明，碎片是由于在膜磁化中的长程不均匀性引起的磁势的增加。一个模型，其中考虑到二维变化的薄膜磁化与观察是一致的。
2006-11-24 physics.atom-ph
A magnetic lens for cold atoms controlled by a rf field
我们报道了一种新型的磁透镜，它利用静态非均匀磁场结合射频场聚焦原子云。实验研究是用冷铯原子云进行的。射频场使线圈的磁势发生磁致变形，从而改变其聚焦特性。焦距可以通过改变射频频率值来精确调谐。取决于射频天线相对于直流磁分布的位置，原子透镜的焦距可以通过射频场减小或增大。
2008-10-16 physics.atom-ph
Partial measurements of the total field gradient and the field gradient tensor using an atomic magnetic gradiometer
针对原子磁力梯度仪以往较少测量场梯度张量的问题，本文研制基于 Herriott 腔辅助气室和双光泵浦原子系综的装置，并演示其对总场梯度与场梯度张量的多模式测量。
2023-04-04 physics.atom-ph
Low-energy collisions between carbon atoms and oxygen molecules in a magnetic trap
在静电、磁和光阱中捕获原子和分子，使得能够在许多秒的时间尺度上研究原子和分子的相互作用，从而可以观察超冷碰撞和反应。在这里，我们报告的第一个磁减速和捕获中性碳原子在一个静态磁阱。当在超导阱中共同捕获碳原子与氧分子时，碳信号以非指数方式衰减，与原子-分子碰撞导致的损失一致。我们的发现为研究不能被激光冷却的物质的弹性和非弹性碰撞铺平了道路，特别是可能有助于观察低温下的反应，如C + O2 --> CO + O，这在星际化学中很重要。
2020-06-15 physics.atom-ph
Bidirectional propagation of cold atoms in a "stadium" shaped magnetic guide
我们证明了107个原子（87 Rb）围绕一个“体育场”形的磁环，包围面积为10.9厘米2，与超过1011原子秒-1厘米-2的通量密度的双向传播。原子从“体育场”一侧的2D + MOT加载到指南中。施加光学驻波脉冲以增加原子沿波导的传播速度。当原始原子云的反向传播原子部分在完整旋转后在其初始位置重新组合时，原子样品在200 ms内填充整个环。我们讨论了一个可能的推广这一结果的引导原子环干涉仪。
2004-01-24 physics.atom-ph
Motion-Induced Magnetic Resonance of Rb Atoms in a Periodic Magnetostatic Field
我们证明了Rb原子的塞曼分裂子能级之间的跃迁是共振诱导的原子的运动（速度：约100 m/s）在一个周期性的静磁场（周期：1 mm）时，塞曼分裂对应的频率的磁场所经历的运动原子。圆偏振激光束以利用多普勒效应选择的速度使Rb原子偏振，并在薄单元中检测它们的磁共振，利用平行载流导线阵列向薄单元施加周期性场。
2005-12-21 physics.atom-ph
Trapping ultracold atoms at 100 nm from a chip surface in a 0.7-micrometer-period magnetic lattice
我们报道了超冷~（87）Rb原子在原子芯片上的0.7微米周期的二维三角形磁晶格中的囚禁。磁性晶格是由光刻图案化的磁性Co/Pd多层膜加上偏置场产生的。处于F=1，mF=-1低场寻找状态的铷原子被捕获在离芯片表面低至约100 nm的估计距离处，并且计算的平均捕获频率高达800 kHz。被捕获在磁晶格中的原子的测量寿命在0.4 - 1.7 ms的范围内，取决于从芯片表面的距离。模型计算表明，陷阱的寿命目前主要是有限的损失，由于表面诱导的热蒸发后的原子从Z线陷阱加载到非常紧密的磁晶格陷阱，而不是由基本的损失过程，如表面相互作用，三体复合或自旋翻转由于约翰逊磁噪声。在0.7微米周期的磁晶格中捕获原子是使用磁晶格进行量子隧穿实验和模拟非平凡晶格几何中的凝聚态和多体现象的重要一步。
2017-08-09 physics.atom-ph
Dual atomic interferometer with a tunable point of minimum magnetic sensitivity
原子干涉仪经常受到磁场波动的影响。在零磁场下使用时钟转变可使这些波动的影响最小化。在铷中还有另一个转变，它使3.2 G时的磁灵敏度最小。我们结合前面两个转变，在2.2和3.2 G之间的可调磁场下获得最小磁灵敏度。这两个干涉仪相互独立地发展，我们通过用微波脉冲改变两个转变中的人口来控制磁灵敏度。
2016-10-21 physics.atom-ph
An effective scalar magnetic interaction for resonantly trapped atoms
利用静态和旋转磁场的组合可以捕获原子。理论分析进行旋转偏振轴，这是用来消除零耦合区域。使用线性极化发现了类似的结果，但是在圆极化的情况下，当共振时，耦合中没有取向依赖性。
2010-03-25 physics.atom-ph
Observation of Caustics in the Trajectories of Cold Atoms in a Linear Magnetic Potential
研究了激光冷却突然关闭后，铁磁波导中保守力场中冷原子云的时空动力学。我们观察到传出的“波”，对应于被困原子的个别轨迹的焦散线。这提供了关于磁场、能量分布和自旋状态的详细信息。
2003-06-04 physics.atom-ph
Guiding of Rydberg atoms in a high-gradient magnetic guide
本文研究了$^{87}$ Rb 59 D $_{5/2}$里德伯原子在高梯度直线双线磁波导中的导向作用。采用延时微波电离和离子探测技术探测里德伯原子的运动。我们观察到引导的里德伯原子在一段时间内的5毫秒以下的激发。被引导原子信号的衰减时间约为初始状态的5倍。我们将寿命的增加归因于初始阶段的$l$变化碰撞和热诱导的里德伯-里德伯跃迁。对里德伯原子引导的详细模拟再现了大多数实验观察，并提供了对内部状态演化的洞察。
2012-02-23 physics.atom-ph
Compact, Robust Source of Cold Atoms for Efficient Loading of a Magnetic Guide
我们报道了一个紧凑的（<20 cm ~ 3），强大的源，用于产生明亮的冷原子通量，它可以有效地加载到磁导向器。从这个2D+蒸气室MOT产生了高达8 × 109 ~（87）Rb原子/s的连续通量。通量发散度为12.5 mrad，速度可控制在2-15 m/s范围内。该磁通连续地耦合到具有高效率的磁引导件中。
2003-08-28 physics.atom-ph
Evaluation of the Coulomb and exchange integrals for higher excited states of helium atom, taking into account the interaction between magnetic moments of the electrons
计算了氦原子高激发态的总能量。库仑积分和交换积分通过球谐函数计算。通过库仑势中的余弦项考虑了它们之间电子的磁矩以及与原子核的磁矩的相互作用。所得结果与实验数据一致。
2014-06-01 physics.atom-ph
Extracting the differential phase in dual atom interferometers by modulating magnetic fields
本文提出了一种新的双原子干涉仪测量微分相位的方案。在一台干涉仪中调制磁场，结合椭圆和线性拟合方法，不需测量磁场的幅值就能提取微分相位。讨论了基于双原子干涉仪的重力梯度测量。数值仿真表明，对称调制磁场持续时间可大大减小差相测量的系统误差。这种组合拟合方案对于双原子干涉仪中任意微分相位的测量具有很高的精度。
2016-03-27 physics.atom-ph
A lattice of microtraps for ultracold atoms based on patterned magnetic films
我们实现了超冷原子的二维Ioffe-Pritchard微阱永磁晶格。晶格由单一的300 nm FePt磁化层形成，使用光学光刻形成图案。我们的磁晶格由超过15000个紧密限制的微陷阱，密度为1250陷阱/mm $^2$。简单的解析近似的磁场产生的晶格被用来获得相关的陷阱参数。我们将超冷原子加载到距离膜表面约10 $μ$ m处的至少30个晶格位点中。目前的结果是一个重要的第一步量子信息处理中性原子的磁晶格势。
2007-09-20 physics.atom-ph
Scanning magnetoresistance microscopy of atom chips
基于表面的微加工线或图案化磁性膜的几何形状可用于磁性捕获和操纵超冷中性原子或玻色-爱因斯坦凝聚体。我们使用具有高空间分辨率和高场灵敏度的扫描磁阻（MR）显微镜来研究这种原子芯片的磁性。我们表明，MR传感器非常适合观察由导线或磁性材料中的缺陷引起的磁场的微小变化，这些缺陷最终导致超冷原子云的碎裂。测量也提供了一个小的几何调制沿边缘的载流细导线产生的磁场。比较我们的测量与一个完整的数值计算的电流在电线和随后的磁场显示出良好的协议。我们的研究结果突出了使用扫描MR显微镜作为一个方便和强大的技术，精确地表征原子芯片表面附近产生的磁场。
2007-04-24 physics.atom-ph
Hydrogen atom in strong magnetic field revisited
我们用直接的方法导出了强磁场中氢原子的光谱。
2003-12-03 physics.atom-ph quant-ph
Resonant interaction of trapped cold atoms with a magnetic cantilever tip
利用带有磁性针尖的微悬臂梁激发了激光冷却囚禁Rb原子系综的磁共振。悬臂安装在一个多层芯片上，旨在捕获，冷却和磁性传输冷原子。通过测量磁阱的损耗观察到耦合，因为振荡的悬臂梁诱导原子中的塞曼态跃迁。将冷原子与机械设备连接起来，可以使探测和操纵原子自旋具有纳米空间分辨率和单自旋灵敏度，从而在量子计算、量子模拟或精密传感方面产生新的能力。
2015-03-26 physics.atom-ph quant-ph
Hydrogen and Helium Atoms and Molecules in an Intense Magnetic Field
我们计算氢和氦的原子结构，原子和分子在强磁场，分析和数值与明智地选择的基础。
1998-06-24 astro-ph physics.atom-ph
Magnetic conveyor belt transport of ultracold atoms to a superconducting atomchip
我们报告了一个鲁棒的磁输运方案的实现，将3 × 10^8超冷87 Rb原子带入低温恒温器。该序列开始于标准的激光冷却和87 Rb原子的捕获，首先通过一系列正常和超导磁线圈水平然后垂直通过辐射屏蔽进入低温恒温器。在超导微阱中装载原子为研究超冷原子与超导表面的相互作用和需要低温的量子器件铺平了道路。
2014-01-15 physics.atom-ph quant-ph
Skyrmion-based Magnetic Traps for Ultracold Atoms
我们证明了孤立磁skyrmion产生的杂散场可以用来囚禁超冷原子。特别地，通过两个孤立的skyrmion场的结合，可以产生超冷原子的环形和双阱囚禁势。这些磁阱的几何尺寸、势垒、俘获频率和马约拉纳损耗率可以通过外部磁场或器件结构来调节。这些结果对利用现代自旋电子学技术操纵磁skyrmion来研制原子电子学器件有一定的参考价值。
2020-01-10 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph
An atomic compass -- detecting 3D magnetic field alignment with vector vortex light
我们描述并演示了如何三维磁场对齐可以推断从单吸收图像的原子云。虽然光泵磁力计通常依赖于原子偶极子的拉莫尔进动的时间测量，但在这里，冷原子蒸气提供了矢量光和外部磁场之间的空间界面。使用矢量涡旋光束，我们在冷铷原子云中刻下结构化的原子自旋极化，并记录由此产生的吸收模式的图像。利用空间傅里叶分析可以推导出外磁场的极角。这种效应提出了一种用于检测磁矢量场的替代概念，并更一般地演示了如何在原子能级之间引入空间相位可以将瞬态效应转化为空间域。
2021-07-22 physics.atom-ph physics.optics
Modification of Coulomb law and energy levels of hydrogen atom in superstrong magnetic field
研究了库仑势在超强磁场作用下的屏蔽。测定了它对氢原子光谱的影响。
2011-12-01 hep-ph physics.atom-ph
Dipolar relaxation of cold sodium atoms in a magnetic field
提出了钠原子拉伸超精细能级自旋弛豫的量子力学紧耦合理论。计算了磁囚禁冷钠原子在磁场中的偶极弛豫速率。探讨了形状共振和偶极相互作用的各向异性对碰撞动力学的影响。我们研究了计算的截面对渐近原子态基的选择的敏感性。
2004-12-23 physics.atom-ph physics.gen-ph
Trapping of ultra-cold atoms with the magnetic field of vortices in a thin film superconducting micro-structure
我们利用高温超导微结构中的涡旋磁场在一种新型的阱中存储和控制超冷原子。这是第一次超冷原子被困在磁通量量子场中。我们利用超导体的磁场与外界均匀磁场的结合，产生原子的吸引囚禁势。我们展示了关键的原子陷阱特性的控制，如一个有效的本征加载机制，被困原子的空间定位和超导体中的涡旋密度。所测得的陷阱特性与我们的数值模拟吻合得很好。
2009-10-13 physics.atom-ph quant-ph
Magnetic lattices for ultracold atoms
本文综述了我们实验室的磁晶格的发展，磁晶格由图案化的磁性薄膜产生的磁性微陷阱的周期性阵列来捕获周期性阵列的超冷原子。最近的成就包括：在10微米周期的一维磁晶格中实现了多重玻色-爱因斯坦凝聚体;制作了适用于量子隧穿实验的亚微米周期正方形和三角形磁晶格结构;在亚微米周期三角形磁晶格中捕获了超冷原子;以及使用长程相互作用里德伯原子来实现大间距磁晶格中的位置之间的自旋-自旋相互作用的提议。
2019-06-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Magnetic Trapping of Metastable Calcium Atoms
亚稳态钙原子，在单重态系统内操作的磁光阱（MOT）中产生，连续加载到由MOT的磁四极场形成的磁阱中。在3 mK的MOT温度和240 ms的加载时间下，我们观察到了1.1 x 10^8个磁俘获的3 P2原子，密度为2.4 x 10^8 cm^-3，温度为0.61 mK。在一个修改后的方案中，我们首先在0.18 mK的温度下为亚稳原子加载MOT，随后将这些原子释放到磁阱中。在这种情况下，240 ms的加载产生了2.4 x 10^8个被俘获的3 P2原子，其峰值密度为8.7 x 10^10 cm^-3，温度为0.13 mK。在磁阱中观察到的温度降低，这两种加载方案只能部分地解释由陷阱尺寸效应。
2003-01-27 physics.atom-ph physics.gen-ph
Sub-micron period lattice structures of magnetic microtraps for ultracold atoms on an atom chip
我们报道了磁性纳米结构的设计、制造和表征，以产生用于捕获超冷原子的具有亚微米周期的磁阱晶格。这些磁性纳米结构的制作通过图案化的Co/Pd多层磁性薄膜生长在硅衬底上，使用高精度电子束光刻和反应离子刻蚀。选择Co/Pd薄膜是因为其晶粒尺寸小，具有高的剩磁和矫顽力。所制造的结构被设计成磁性地捕获$^{87}$ Rb原子在具有1D和2D（三角形和正方形）晶格几何形状和亚微米周期的磁性膜的表面上方。这种磁晶格可用于量子隧穿和量子模拟实验，包括使用可能无法用光晶格访问的几何形状和周期。
2014-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Magnetic-film atom chip with 10 $μ$m period lattices of microtraps for quantum information science with Rydberg atoms
我们描述了一种在原子芯片上制造超冷原子磁微阱晶格的装置的制作和结构。晶格由永磁膜的光刻图案化限定。图案化的磁性薄膜原子芯片能够在宽范围的长度尺度上实现各种各样的捕获几何形状。我们展示了一个原子芯片的晶格常数为10 $μ$米，适用于实验中的量子信息科学采用原子之间的相互作用，在高激发里德堡能级。有源俘获区包含具有正方形和六边形对称性的晶格区，其中两个区在界面处接合。在原子芯片下面安装了从银箔上切下的宏观金属丝结构，以便将超冷的$^{87}$ Rb原子加载到微阱中。我们证明加载的原子到正方形和六边形晶格部分同时显示解决个别晶格网站的成像。原子芯片上的磁膜晶格为超冷原子的实验提供了一个通用的平台，特别是对于量子信息科学和量子模拟。
2014-07-01 physics.atom-ph quant-ph
Permanent magnetic microtraps for ultracold atoms
我们提出并数值研究了两种用于产生Ioffe-Pritchard微陷阱的永磁微结构。偏置磁场用于改变每个微陷阱的深度、陷阱频率和最小值。在实现玻色-爱因斯坦凝聚后，可以慢慢去除偏置磁场以增加陷阱势垒高度，从而更有效地保持玻色-爱因斯坦凝聚体。即使没有外磁场，也有可能将超冷原子保持在微阱中。这些微陷阱也可能是有用的单原子实验的量子信息处理，由于他们非常高的限制。
2014-01-31 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Macroscopic magnetic guide for cold atoms
我们证明了一个宏观磁导冷原子与抑制纵向场曲率，这是非常理想的原子干涉。该指南是基于宏观铜带线圈在一个共同传播的电流几何形状，其中原子位于线圈之间几厘米远离每个表面。对称的几何结构提供了一个更低的磁场曲率每固定长度，承诺更长的相干时间的原子干涉仪。每个线圈的双带设计允许被引导原子的平滑平移，而无需添加外部偏置场。该波导还分别凭借匝数平均和大的工作距离而免受电流和热噪声的影响。本文给出了在原子干涉测量中应用波导的实验结果。
2009-10-30 physics.atom-ph physics.ins-det
Controlling interactions between highly-magnetic atoms with Feshbach resonances
本文综述了大磁矩原子和亚稳原子偶极量子气体的实验和理论研究进展。我们强调的各向异性性质的费什巴赫共振由于耦合到快速旋转的共振分子态的超冷s波碰撞中的磁性原子之间的外部磁场。分析了磁性$^7$ S $_3$ Cr和磁性镧系元素原子在4f壳层和非零电子角动量下共振态分布的显著差异。我们专注于镝和铒作为重要的实验进展，最近已经取得了冷却和创造量子简并气体为这些原子。最后，我们描述了在定位共振的亚稳磁性原子在电子P状态与基态原子的碰撞，其中存在的碰撞各向异性和自旋轨道耦合之间的相互作用的进展。
2014-10-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Realizing a stable magnetic double-well potential on an atom chip
我们讨论了在原子芯片上利用载流导线实现磁双阱势的设计考虑和实现。对捕获电势的稳定性要求导致这种器件的典型尺寸为微米级。我们还提出了使用该设备来操纵冷的，被困原子的实验。
2005-03-14 cond-mat.other physics.atom-ph
High-Resolution Imaging and Optical Control of Bose-Einstein Condensates in an Atom Chip Magnetic Trap
利用硅玻璃复合原子芯片实现了一种高分辨率超冷原子投影成像系统。原子芯片被金属化以实现磁捕获，而玻璃区域使得能够对驻留在芯片表面下方约100微米的磁阱中的原子进行高数值孔径光学访问。原子芯片作为真空系统的一面墙，这使得商业显微镜组件能够用于投影和成像。全息产生的光图案被用来将雪茄形的磁阱光学切片成单独的区域;这已经被用来同时产生多达四个玻色凝聚体。使用荧光技术，我们已经证明了在陷阱成像分辨率下降到2.5微米
2012-08-24 physics.atom-ph quant-ph
Nanoscopy of pairs of atoms by fluorescence in a magnetic field
两个初始激发态原子的自发辐射光谱对外加磁场的强度和方向非常敏感。相关的计划被认为是确保确定的相互空间取向的原子和它们之间的距离完全光学手段。给出了相应的理论描述占偶极-偶极之间的相互作用的两个原子在存在一个磁场和极化的量子场相互作用的磁子级的两个原子系统。
2018-04-10 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Manipulation of atom-to-molecule conversion in a magnetic lattice
在平均场近似下，研究了磁晶格中光学费什巴赫共振技术的原子-分子转换。对于浅晶格情形，以双阱为例，给出了原子-分子转换效率与隧穿强度和原子间相互作用的关系。我们发现，可以通过调节系统的隧穿和相互作用强度来获得高的原子-分子转换。对于深晶格的情况，我们证明了在一定的初始状态下，晶格的存在可以改善原子到分子的转化。
2012-10-20 cond-mat.other physics.atom-ph
Design of magnetic traps for neutral atoms with vortices in type-II superconducting micro-structures
我们根据在第二类超导薄膜中产生的涡旋的平均磁场设计了原子的磁阱。这种磁场是所展示的基于涡旋的原子阱的关键成分，其在没有传输电流的情况下操作。我们使用Bean的临界态方法来模拟薄条中感应的介观超电流的旋涡场。由此产生的不均匀的磁场进行了详细的研究，并与由多个正常的导线与运输电流所产生的。通过对不同的加载场和输运流序列进行编程，可以得到不同的涡型。这些可变的磁场被用来产生多功能的俘获电势。
2010-04-01 cond-mat.supr-con physics.atom-ph
Two-dimensional hydrogen-like atom in a weak magnetic field
本文研究了处于垂直于原子平面的均匀弱磁场中的非相对论二维类氢原子。在瑞利-薛定谔微扰理论的框架内，利用广义径向库仑格林函数的Sturmian展开，我们导出了任意平面类氢束缚态能级的修正的显式解析表达式，直到扰动磁场强度的四阶。在基态的情况下，我们纠正了文献中的能量的四阶修正的表达式。
2018-06-09 physics.atom-ph quant-ph
Quantum computing with magnetically interacting atoms
我们提出了一个可扩展的量子计算架构的基础上限制在一个紧密的光晶格的网站的冷原子。晶格被放置在非均匀磁场中，由此产生的塞曼子能级定义了量子比特状态。微波脉冲调谐到空间相关的谐振频率用于个人寻址。原子通过磁偶极相互作用相互作用，允许实现通用的受控非门。碱金属的门操作时间为毫秒级，比预期的退相干时间快得多。单个量子位操作大约需要10微秒。分析了非操作引起的运动退相干。我们还评论了改进的可行性与复杂的开壳层原子，如铬，铕和亚稳态碱土金属原子具有较大的磁矩的建议架构。
2004-07-25 physics.atom-ph quant-ph
High orders of the perturbation theory for hydrogen atom in magnetic field
研究了主量子数为$n\le3$且磁量子数为零的氢原子在恒定均匀磁场${\cal H}$中的态。得到了这些态的能量本征值的${\cal H}^2$幂展开系数，最高可达75阶。能量本征值和波函数的级数被归结为原子磁场量级的${\cal H}$值。计算是基于矩量法的推广，它可用于坐标势多项式对氢原子微扰的其它情况。
1997-08-06 physics.atom-ph quant-ph
Entangled states of trapped ions allow measuring the magnetic field gradient of a single atomic spin
利用纠缠态中的囚禁离子，我们提出了在几个$μ$ m的距离检测单个原子的磁偶极子。这需要在约10 $^{-13}$特斯拉/ $μ$ m的水平下测量磁场梯度。我们讨论的应用，例如，在确定离子磁矩的变化范围很广，调查的磁性子结构的离子与水平结构不可访问的光学冷却和检测，并为研究外来或稀有离子，和分子离子。该方案也可用于测量被光学偶极力俘获的中性原子或原子系综的自旋不平衡。由于所提出的方法依赖于离子阱量子信息处理中良好建立的技术，因此其在当前技术的范围内。
2012-07-03 physics.atom-ph quant-ph
Single-impulse magnetic focusing of launched cold atoms
我们从理论上研究了发射的冷原子云的聚焦。随时间变化的空间变化的磁场被用来施加脉冲，导致发射的云的三维焦点。我们讨论了一种新的聚焦机制可能的线圈安排：原子与单脉冲磁透镜的各向同性3D聚焦。我们研究聚焦像差，并发现，对于典型的实验参数，广泛使用的纯谐波透镜的假设往往是不准确的。棒球透镜提供了在3D中各向同性聚焦一团寻找弱场的原子的最佳可能性。
2005-12-15 physics.atom-ph physics.optics
Single-shot Stern-Gerlach magnetic gradiometer with an expanding cloud of cold cesium atoms
我们结合拉姆齐干涉测量协议，斯特恩-格拉赫检测方案，并使用细长的几何形状的云的完全极化的冷铯原子来测量选定的组件的磁场梯度沿原子云在一个Single Shot。与同时测量两个空间分离的原子云的进动以提取它们的相位差的标准方法相反，相位差与磁场梯度成比例，我们在这里演示了一种梯度计，该梯度计使用膨胀的原子云的单个图像，其相位差沿云压印。利用共振射频脉冲和Stern-Gerlach成像技术，我们首次证明了原子在外加磁场中的章动和拉莫尔旋进。接下来，我们让冷原子云在一维中膨胀，并应用协议来测量磁场梯度。我们的单发梯度计的分辨率不受原子热运动的限制，估计绝对精度低于$\pm0.2$ ~mG/cm（$\pm20$ ~nT/cm）。
2021-02-19 physics.atom-ph quant-ph
Magnetic Phase Diagram of Light-mediated Spin Structuring in Cold Atoms
当将一束红失谐的逆反射激光束施加到一团大的冷原子云上时，我们观察到在横向平面上自发形成的二维结构，对应于光场和原子自旋的高对比度空间调制。通过施加一个弱磁场，我们探索丰富的相空间，并确定与原子磁矩的偶极和四极项相关的特定相位。特别是，我们证明了自发结构的光诱导基态相干表示磁四极。
2018-06-26 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Magnetic-field-driven localization of light in a cold-atom gas
我们发现了在磁场中不动二能级原子气体中光场从扩展准模到局域准模的跃迁。这种跃迁要么发生在强场中原子数密度增加的情况下，要么发生在足够高密度的场增加的情况下。它具有无序驱动（安德森）转变的许多特征，但强烈地受到原子之间的近场相互作用和由磁场引起的原子介质的各向异性的影响。
2015-01-09 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Visualization of magnetic fields with cylindrical vector beams in a warm atomic vapor
我们提出并证明了一个实验的实施方案，观察磁场的空间特征的吸收分布在一个温暖的原子蒸气。径向偏振的矢量光束在横向磁场的作用下，穿过原子蒸气时会产生花瓣状的吸收斑图。空间吸收图案随着磁介质方位角的改变而旋转，而其对比度随着磁场的纵向分量的增加而减小。通过分析透射图案的强度分布，我们可以确定磁场强度。我们的工作为研究基于原子的三维磁场分布提供了一个框架。
2021-10-02 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Multielectronic Atom in Magnetic Field Revisited
重新考虑了多电子原子在外加电磁场中的运动。我们证明了经典力学和电动力学中关于与磁场的相互作用用势能描述的假设是不成立的，并且即使内角动量为零，质心的轨迹也可以被磁场偏转.对于氢原子，相应的哈密顿量的特征方程在三个自由度上是不可分的。
2003-06-27 hep-ph physics.atom-ph physics.class-ph
Time-dependent control of ultracold atoms and Bose-Einstein condensates in magnetic traps
利用射频场，人们可以控制磁阱中的超冷原子。这些场耦合原子自旋状态，并用于蒸发冷却，这可以导致原子云中的玻色-爱因斯坦凝聚。此外，它们可以用于控制从阱中释放冷凝物，从而为原子激光器提供输出耦合器。在本文中，我们表明，这些过程的时间依赖的多状态模型的精确解是相应的两个状态模型的解决方案的多项式。这使得简单的，在许多情况下，解析描述的时间依赖控制的磁捕获的超冷原子。
1997-07-30 cond-mat physics.atom-ph quant-ph
Magnetic Field-controlled Transmission and Ultra-narrow Superradiant Lasing by Dark Atom-light Dressed States
超冷锶-88原子的光晶格钟系统已被用来演示超辐射激光和磁场控制的光传输。我们用三能级原子与单腔模耦合的严格模型从理论上解释了这些现象。我们确定了一类暗原子光修饰态，这是由于在磁场的存在下与亮修饰态混合而变得可访问的。我们预测，这些状态下，适度的非相干泵浦，导致激光的线宽只有几十赫兹，数量级小于腔线宽和原子的非相干衰减和泵浦速率。
2020-03-18 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Magnetically tunable Feshbach resonances in ultracold gases of europium atoms and mixtures of europium and alkali-metal atoms
利用多通道量子散射计算研究了超冷铕原子之间以及铕原子与碱金属原子之间的磁可调谐费什巴赫共振。对铕原子的超冷气体，研究了同质$^{153}$ Eu+ $^{153}$ Eu和异质$^{151}$ Eu+ $^{153}$ Eu体系。对$^{153}$ Eu+ $^{87}$ Rb和$^{153}$ Eu+ $^7$ Li原型体系进行了铕和碱金属原子混合物的计算。我们分析了控制的散射特性，观察量子混沌行为，并磁协会成超冷极性和顺磁分子的前景。我们表明，有利的共振可以预期在实验可行的磁场强度低于1000 $\,$ G的所有调查原子组合。对于Eu原子，丰富的共振谱预计作为相对弱的短程自旋交换和强的长程磁偶极-偶极相互作用之间的竞争的结果，其中偶极相互作用诱导可测量的共振。在磁场强度低于200 $\,$ G时，预计会出现高密度的共振，而不会出现明显的量子混沌特征。这些结果对实现和应用基于铕原子的偶极原子和分子量子气体在多体物理中具有重要意义。
2018-09-30 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
