Atom chips with free-standing two-dimensional electron gases: advantages and challenges
在这项工作中，我们考虑的优势和挑战，使用独立的二维电子气（2DEG）作为原子芯片中的活性成分操纵超冷合奏碱金属原子。我们计算捕获参数实现与典型的高迁移率2DEG在原子芯片配置，并确定该系统的优势，从原子芯片在亚微米的距离捕获原子。我们展示了如何利用原子气体对磁场不均匀性的敏感性来用量子电子器件控制原子，反之，利用原子来探测半导体器件的结构和输运性质。
2017-08-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Atom chips and one-dimensional Bose gases
在这篇评论文章中，我们描述了一维气体实现原子芯片实验的研究。
2009-01-26 physics.atom-ph
Integrated magneto-optical traps on a chip
通过在硅片上刻蚀金字塔，我们将磁光阱（MOT）集成到原子芯片中。这些已被用来直接从室温的铷蒸气中捕获芯片上的原子。这种新的原子捕获方法提供了一种简单的方法，在同一芯片上集成多个原子源。它代表了原子芯片技术的重大进步，并为原子芯片应用提供了新的可能性，例如在芯片上集成单个原子或光子源和分子。
2009-05-06 physics.atom-ph
Integrated optical components on atom chips
我们报告的小规模的光学元件集成到硅晶片用于原子芯片。我们提出了一种片上光纤原子探测方案，可以探测小原子数的云。这种纤维也可以用来产生微观偶极陷阱。我们描述了我们最近的结果与光学微腔，并表明，单原子检测可以实现在原子芯片上。关键元件采用直接刻蚀法在原子芯片硅衬底上制作。
2005-02-07 physics.atom-ph
An optical lattice on an atom chip
光偶极阱和原子芯片是对中性原子进行量子操纵的两种非常有力的工具。我们证明，这两种方法可以结合起来，通过创建一个原子芯片上的光晶格潜力。利用原子芯片表面作为高质量的反射镜，对红失谐激光束进行逆反射，产生纯光学扁形陷阱的垂直阵列。我们将热原子从芯片加载到晶格中，并观察到冷却到二维区域，其中热能小于横向激发的量子。利用芯片产生的玻色-爱因斯坦凝聚体，我们证明了晶格中的相干布洛赫振荡。
2009-05-13 physics.atom-ph
A Radio-Frequency Atom Chip for Guiding Neutral Atoms
我们提出了两种在原子芯片表面上制作的金属丝结构，分别用于制作具有非均匀射频磁场和均匀直流磁场的二维绝热射频波导。通过改变射频磁场的频率与两个塞曼子能级的共振频率之间的失谐量，可以选择引导态。我们也讨论了在设计射频原子晶片时，如何选择适当的结构，以及最佳的装载效率与陷阱深度。
2007-09-17 physics.atom-ph
Detecting Neutral Atoms on an Atom Chip
检测单个原子（量子比特）是在原子芯片上实现量子信息处理的关键要求。理想情况下，检测器应集成在芯片上。在这里，我们提出并比较不同的方法能够检测原子芯片上的中性原子。在简要介绍了荧光和吸收探测之后，我们讨论了单原子的腔增强探测。特别是，我们专注于光纤为基础的探测器，如光纤腔和锥形光纤偶极陷阱。我们讨论了各种限制，在建设这样的探测器的细节，以及目前的原子芯片上的实现。还描述了光纤集成的实验测试结果。此外，我们提出了一个试点实验的原子检测使用同心腔，以验证所需的缩放。
2006-08-18 physics.atom-ph
Towards a guided atom interferometer based on a superconducting atom chip
我们评估实现一种新的几何形状的引导原子干涉仪的基础上的高温超导微结构。干涉仪型结构是通过两个载流超导导线与维持持续电流的闭合超导回路相结合来实现引导电势而获得的。我们介绍了我们的超导原子芯片的布局和实现。通过模拟，我们讨论了干涉仪的关键参数，特别是附近的分裂区域的物质波。基于相关芯片性能的测量，我们讨论了一种紧凑可靠的片上原子干涉仪的应用。
2008-06-11 physics.atom-ph
Optimal preparation of quantum states on an atom chip device
原子芯片为实用的量子技术提供了紧凑而强大的平台。这些系统的任意输入状态的快速和忠实的准备是至关重要的，但代表了一个非常具有挑战性的实验任务。这是特别困难的，当动态演化是嘈杂的，不可避免的设置缺陷，必须考虑。在这里，我们实验制备非常高的小误差的不同内部状态的铷玻色-爱因斯坦凝聚体上实现的原子芯片。作为我们方案的一个可能的应用，我们将其应用于提高原子干涉仪的灵敏度。
2014-05-27 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
A Multi-Path Interferometer on an Atom Chip
冷原子干涉测量法是高精度测量原子量子特性、多体相互作用和引力的有力工具。进一步提高这些器件的灵敏度和降低其复杂性是其应用成功的关键条件。在这里，我们介绍了一个多路径干涉计划，提供了这两个方面的进展。它利用不同塞曼态的玻色-爱因斯坦凝聚体之间的相干耦合产生具有尖锐条纹的干涉信号。我们将这样的干涉仪实现为一种紧凑、易于使用的原子芯片设备，从而为测量光原子和表面原子相互作用提供了一种替代方法。
2011-11-18 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Fabrication of Magneto-Optical Atom Traps on a Chip
超冷原子可以使用被称为原子芯片的微制造设备来操纵。这些在传感、计量和量子信息处理中具有重要的应用潜力。到目前为止，通过将原子从外部宏观磁光阱（MOT）转移到芯片上的微观阱中来加载芯片。这种转移涉及一系列步骤，使实验过程复杂化并导致原子损失。在本文中，我们提出了一种设计，将一个凹面棱锥镜与一个方形线环相结合，将MOT集成到硅片上。我们描述了如何制造这样的陷阱阵列，我们目前的芯片的磁，热和光学性能。
2008-04-29 physics.atom-ph
Experiments on a videotape atom chip: fragmentation and transport studies
本文报道了超冷铷原子被限制在微型磁阱中的实验，磁阱是用安装在原子芯片上的磁化录像带制作的。的粗糙度的限制潜力的研究与原子云在几个微开尔文的温度和在30和80微米之间的距离从录像带芯片表面。通过这种方式，表征了由靠近芯片中心区域的磁化录像带产生的磁场的不均匀性。此外，我们展示了一种新的传输机制，使我们运送冷原子限制在阵列的录像带磁微陷阱的距离高达1厘米平行的芯片表面。这种输送机制使我们能够调查芯片的表面，并观察不同区域的潜在粗糙度效应。
2010-03-23 physics.atom-ph
Magneto-optical Trapping through a Transparent Silicon Carbide Atom Chip
我们证明了在磁光阱中捕获大约一亿个铷原子的可能性，其中几个光束穿过安装在真空室壁上的透明原子芯片。该芯片由沉积在碳化硅衬底上的金微电路制成，具有良好的导热性。我们展示了如何回射配置可以有效地解决芯片的双折射问题，允许原子捕获在任意距离的芯片。我们还演示了通过芯片检测，授予大数值孔径。这种配置相比，其他原子芯片器件，并讨论了一些可能的应用。
2011-09-09 physics.atom-ph physics.optics
Bose-Einstein condensation on an atom chip
报道了在原子芯片上产生玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的实验。基于芯片的Z线电流和均匀偏置磁场产生紧密的磁阱，这允许快速产生BEC。经过4.17秒的强制射频蒸发冷却后，出现了约3000个原子的冷凝物。转变温度约为300nK。这个紧凑的系统是相当强大的，允许多功能的扩展和BEC的进一步研究。
2008-12-15 physics.atom-ph
Tunable axial potentials for atom chip waveguides
我们提出了一种方法，用于产生精确的磁势，可以描述为一个多项式系列沿轴的冷原子波导的表面附近的原子芯片。利用由几个线对组成的单芯片设计，可以通过改变线中的电流的比率来产生各种轴向电势，包括双阱、三阱和具有抑制高阶项的纯谐波阱。我们使用这种方法来设计和制作一个芯片与适度的实验要求。最后，我们使用该芯片来演示双阱势。
2017-10-31 physics.atom-ph
Bose-Einstein condensation on a superconducting atom chip
我们在低温环境下仅用超导导线在原子芯片上制备了玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）。我们在100 nK的温度下观察到10^4个原子的凝聚开始。这一结果为研究BEC与超导表面相互作用中的原子损耗和退相干开辟了道路。在小而致密的原子样品中，长寿命里德伯原子的偶极阻塞研究正在进行中。
2008-01-23 physics.atom-ph
Coherent manipulation of cold Rydberg atoms near the surface of an atom chip
在原子芯片表面附近研究了冷Rb原子49 s和48 s里德堡态的相干叠加。叠加是使用与双光子49 s-48 s跃迁共振的微波产生和操纵的。使用Rabi flopping，Ramsey序列，自旋回波和自旋锁定观察到相干行为。这些结果进行了讨论的上下文中的里德伯原子作为电场噪声传感器。本文研究了与功率谱密度为1/f^k（k \approx 1）的噪声场二次耦合系统的相干性。
2013-10-06 physics.atom-ph
Fabrication of an atom chip for Rydberg atom-metal surface interaction studies
本研究制备了一种用于研究$^{87}$Rb里德堡原子与Au表面相互作用的原子芯片，通过微加工载流导线产生高磁场梯度紧密囚禁冷原子，并采用平坦化聚酰亚胺介电层隔开热蒸发Au表面层与囚禁导线，以实现明确的原子-表面距离激发。
2025-10-13 physics.atom-ph
Box traps on an atom chip for one-dimensional quantum gases
我们提出了在原子芯片上实现超冷气体的定制捕获势。我们实现了高度细长的陷阱与盒状限制沿长，轴向方向与传统的谐波限制沿两个径向方向相结合。介绍了原子芯片和盒阱的设计、制作和性能测试。我们加载超冷（$\lesssim1 μ$ K）云的$^{87}$ Rb在一个盒子陷阱，并证明玻色气体聚焦作为一种手段来表征这些原子云在任意形状的潜力。我们的结果表明，原子芯片上的盒状轴向势对于一维量子气体的研究是非常有希望的。
2009-11-27 physics.atom-ph
Two-dimensional array of microtraps with atomic shift register on a chip
捕获原子的阵列是开发包括用于存储和处理量子信息的大量物理量子位的寄存器的理想起点。一种非常有前途的方法涉及在称为原子芯片的微制造设备上产生的中性原子陷阱，因为几乎任意的陷阱配置都可以在坚固而紧凑的封装中实现。然而，到目前为止，原子芯片实验一直集中在包含单个或几个单独陷阱的小型系统上。在这里，我们报告的实验上的二维阵列的捕获超冷原子云准备使用一个简单的磁膜原子芯片。我们能够将原子装载到数百个紧密限制和光学分辨的阵列位置中。然后，我们将单个原子云冷却到量子简并所需的临界温度。利用原子芯片作为原子移位寄存器，原子在芯片表面上穿梭，并且使用聚焦激光来快速清空各个陷阱来实现原子的局部操纵。
2009-02-13 physics.atom-ph quant-ph
Electrodynamic trapping of spinless neutral atoms with an atom chip
研究了中性原子的三维电动势囚禁。通过在微米级电极上施加时变非均匀电场，对处于$^1S_0$态的近100个$10^2$锶原子进行了捕获，捕获寿命为80 ms。为了设计电极，我们对电场进行了数值分析，并模拟了原子在阱中的运动轨迹，结果与实验结果吻合较好。
2006-03-20 physics.atom-ph
Electric field sensing near the surface microstructure of an atom chip using cold Rydberg atoms
利用冷原子测量了原子芯片异质金属/介质表面附近的电场。原子对电场的敏感性通过激发原子到里德堡态而增强，里德堡态的极化率是基态的10^8倍。我们把测量到的电场归因于原子芯片导线之间绝缘体的充电。令人惊讶的是，观察到这些领域可能会显着降低与适当的电压偏置，建议配置的混合量子系统的未来发展。
2012-06-29 physics.atom-ph quant-ph
Optical atomic clocks on all-optical atom chips
National Physical Laboratory（英国国家物理实验室）
本文研究基于全光原子芯片的锶原子光钟，利用魔术波长减小频移，可通过交流斯塔克位移补偿频移，仅用蓝失量倏逝光场即可运行，短期稳定度约10⁻¹⁶/秒，准确度约5×10⁻¹⁵。
2026-10-12 physics.atom-ph
Experimental study of the role of trap symmetry in an atom-chip interferometer above the Bose-Einstein condensation threshold
本文报道了在玻色-爱因斯坦凝聚阈值以上超冷铷87原子的原子-芯片干涉仪的实验研究。在干涉仪序列期间，观察到的对比度衰减时间与温度和陷阱对称度的相关性与发表在[Dupont-Nivet et al.，NJP 18，113012（2016）]。这些结果为捕获热原子的精确测量铺平了道路。
2018-01-16 physics.atom-ph
Transporting cold atoms towards a GaN-on-sapphire chip via an optical conveyor belt
本研究展示了一种基于GaN-on-sapphire芯片的混合光子-原子平台，利用光学传送带将冷原子从自由空间输运至芯片，最大输运效率约50%，输运距离500微米，为高效装载原子到倏逝场陷阱及实现单原子-单光子强相互作用开辟了新途径。
2023-05-13 physics.atom-ph
Adsorbate Electric Fields on a Cryogenic Atom Chip
我们研究了低温原子芯片从室温冷却到低温时，吸附物产生的电场的行为。使用里德伯电磁感应透明，我们测量的场强与距离从一个1平方毫米的YBCO图案到YSZ芯片基板。我们发现，在室温下，一个本地化的和稳定的偶极场，并归因于化学吸附的铷原子的饱和层的YBCO。当芯片冷却到83 K时，我们观察到电场的符号变化以及从局部到离域偶极子密度的转变。我们涉及到这些变化的发病时，在芯片表面上的物理吸附的范德华吸引力克服了热脱附机制。我们的研究结果表明，通过仔细选择衬底材料，它可能会减少原子吸附在芯片上所造成的电场，开放实验控制里德伯表面耦合方案。
2014-01-03 physics.atom-ph
Spatially Resolved Excitation of Rydberg Atoms and Surface Effects on an Atom Chip
我们在原子芯片上演示了空间分辨的里德伯原子的相干激发。利用电磁感应透明（EIT）技术研究了镀金芯片表面附近里德伯原子的性质。我们测量的距离相关的位移（~10 MHz）的里德堡能级所造成的空间不均匀的电场。测得的场强和距离的依赖性是在协议与一个简单的模型由一个本地化的补丁Rb吸附物沉积在芯片表面上的实验过程中产生的电场。EIT共振仍然很窄（< 4 MHz），观察到的宽度与原子表面距离无关，低至~20 \mum，表明里德伯态的寿命相对较长。我们的结果为原子芯片上里德堡激发原子的偶极物理、集体激发、量子精密测量和量子信息处理等研究开辟了道路。
2010-04-19 physics.atom-ph quant-ph
Matter-wave beam splitter on an atom chip for a portable atom-interferometer
我们在原子芯片上用~（87）Rb玻色-爱因斯坦凝聚体制作了一个物质波分束器。通过使用射频诱导的双阱势，我们能够将BEC分裂成两个云，分离距离从2.8 μm到57 μm。这两个自由膨胀的BEC之间的干扰已被观察到。通过改变射频场的振幅、频率或偏振态，我们研究了分束器的行为。从实际应用的角度来看，我们的BEC操作系统是适合应用于干涉测量，因为它是紧凑的，由于在真空室上的阳极键合原子芯片的重复率高。该便携式系统占用0.5 m3的体积，并以高达~0.2 Hz的重复频率工作。
2016-01-26 physics.atom-ph
From coherent collective excitation to Rydberg blockade on an atom chip
使用时间分辨的测量，我们证明了相干集体里德堡激发跨越到里德堡封锁在一个致密的和超冷的气体被困在距离100 $μ$ m的室温原子芯片。我们进行拉姆齐型测量来表征的相干性。实验数据与使用平均场近似的主方程的数值结果以及基于超原子的哈密顿量的结果吻合得很好。这些结果代表了在原子芯片上探索强相互作用驱动里德伯气体的重大进展。
2019-01-02 physics.atom-ph
Measurement of the trapping lifetime close to a cold metallic surface on a cryogenic atom-chip
在低温原子芯片实验中测量了磁囚禁原子的囚禁寿命。超冷原子云与沉积在超导捕获线顶部的薄金层保持固定距离。寿命的研究作为一个功能的距离表面和电线。观察到不同的制度，其中的损失率是由技术的电流噪声在电线或约翰逊-奈奎斯特噪声在金属金层，在良好的协议与理论预测。远离表面，我们观察到异常长的捕获时间的原子芯片，在10分钟的范围内。
2009-01-27 physics.atom-ph
One dimensional lattice of permanent magnetic microtraps for ultracold atoms on an atom chip
报道了在原子芯片上制作的周期为10微米的一维永磁晶格中超冷原子的加载和捕获。产生磁晶格势的凹槽结构被制造在硅衬底上，并涂覆有有效厚度为960 nm的垂直磁化的多层TbGdFeCo/Cr膜。超冷原子在Z线磁阱中被蒸发冷却，然后通过施加适当的偏置场被热转移到磁晶格势。在我们的实验条件下的陷阱频率高达90 kHz的磁晶格中的测量和原子被困在距离小于5微米的表面与测量寿命约450 ms。这些结果是重要的背景下的中性原子的量子相干性的研究在原子芯片上的周期性磁势。
2008-01-04 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
Noise budget of a trapped on chip cold atom Rubidium 87 clock
本研究实现了基于冷铷87原子团、Ramsey时间约600ms的片上原子钟，在无磁屏蔽、实验室日温漂数度的条件下完成搭建，并对其已知噪声开展了全面研究。
2025-06-11 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
A tuneable wavelength reference for chip-scale laser cooling
我们展示了一个可调的，芯片级的波长参考，大大降低了冷原子传感器的复杂性和体积。1 mm光程长度的微制造单元提供原子波长参考，通过塞曼移动原子跃迁通过印刷电路板（PCB）线圈产生的磁场来实现动态频率控制。激光频率稳定系统的动态范围进行了评估，并与改进的一代芯片级冷原子平台，陷阱400万87Rb原子。可扩展性和组件整合为冷原子传感器的小型化迈出了关键一步。
2022-12-06 physics.atom-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
A chip-scale atomic beam source for non-classical light
本研究将芯片级铷原子束源与高精细度腔量子电动力学系统集成，成功产生非经典光，为分布式非经典光源开辟新途径，并为提升芯片级磁力计和原子钟性能奠定基础。
2025-05-30 physics.atom-ph quant-ph
Symmetric micro-wave potentials for interferometry with thermal atoms on a chip
提出了一种基于状态选择绝热势的双微波频率囚禁原子干涉仪。我们表明，这种配置提供了一种方法来实现高度的对称性之间的两个臂的干涉仪，这是必要的相干分裂和重组的热（即非凝聚）原子。由此产生的干涉仪有望实现高对比度和长相干时间，同时避免基于被困玻色-爱因斯坦凝聚体的干涉仪的平均场相互作用问题。
2014-12-23 physics.atom-ph
Fifteen Years of Cold Matter on the Atom Chip: Promise, Realizations, and Prospects
在这里，我们审查领域的原子芯片的背景下，玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC），以及一般的冷物质。在BEC第一次实现20年和原子芯片实现15年后，人们发现后者能够实现非凡的壮举：从每秒产生几个BEC的速度，到实现物质波干涉测量，一直到新颖的表面探测和新的力量。此外，技术应用也在加紧推进。这篇评论将描述这些发展和更多，包括尚未实现的新想法。
2016-05-16 physics.atom-ph
On loading of a magneto-optical trap on an atom-chip with U-wire quadrupole field
研究了U形线产生的类四极磁场对原子芯片上磁光阱（MOT）中$^{87}Rb$冷原子加载的影响。模拟结果表明，四极场分布和四极场中心随U形线电流和偏置场值的变化而变化。模拟结果表明，产生的场形与理想四极场的相似性主要取决于U形线电流和偏置磁场的大小。在MOT中观察到的被困原子的数量和它的位置也被发现依赖于四极场的配置。当场位形接近理想四极场时，MOT中被囚禁的原子数达到最大。这项研究将有助于优化的数量在MOT之前，这些冷原子在原子芯片线陷阱。
2018-01-31 physics.atom-ph
Atom chips on direct bonded copper substrates
我们提出了使用直接键合铜（DBC）的高功率原子芯片的简单制造。使用DBC的原子芯片具有几个优点：优异的铜/衬底粘附性、高纯度、厚（> 100微米）的铜层、高衬底导热性、高纵横比导线、快速（< 8小时）制造的潜力以及三维原子芯片结构。提出了用于DBC原子芯片制造的两种掩模选择，以及用于将线图案蚀刻到铜层中的两种方法。将磁场梯度优化为功耗函数的导线纵横比确定为0.84：1（高：宽）。还确定了作为磁陷获高度的函数的最佳导线厚度。一个测试芯片，能够支持100 A的电流2秒而不失败，是用来确定的DBC的热阻抗。还示出了使用两个DBC原子芯片来提供磁约束的组件。
2010-07-27 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph physics.ins-det
Bose-Einstein-condensate source on an optical-grating-based atom chip for quantum sensor applications
本文提出在单个光栅原子芯片上集成激光冷却、光栅磁光阱和强制蒸发，仅用一束冷却光制备出6×10^4个铷-87原子的玻色-爱因斯坦凝聚体，显著提升了冷原子惯性传感器在恶劣现场环境中的鲁棒性与可靠性。
2025-01-06 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
Characterizing the local vectorial electric field near an atom chip using Rydberg state spectroscopy
我们利用里德伯原子对电场的敏感响应来表征原子-芯片表面附近的局部电场的所有三个矢量分量。我们测量了$S$和$D$里德堡态的斯塔克-塞曼图，使用从芯片表面磁性捕获$100$ $μ$ m的超冷铷原子（$T\sim2.5$ $μ$ K）的细长云。$S$态的光谱产生了在原子位置处产生的局部电场的校准。从$D$状态对组合电场和磁场的更复杂响应中提取场的不同分量的值。从分析中，我们发现在两个未补偿的$0.0\pm0.2$ V/cm和$1.98\pm0.09$ V/cm方向上的残留场。该方法还允许我们提取沿云长轴的相关场梯度的值。电场的操纵和磁捕获都是使用芯片上的导线完成的，使得这种设置成为在芯片上观察里德伯介导的相互作用的有希望的候选者。
2017-05-22 physics.atom-ph
Programmable trap geometries with superconducting atom chips
我们利用超导薄膜在超导态的滞回特性来产生不同的超冷原子陷阱和灵活的磁势。陷阱的几何形状可以通过外部施加的场来编程。这种新的原子光学方法是通过在单个微结构上实现三种不同的陷阱类型来证明的：Z型陷阱，双陷阱和无偏场陷阱。我们的研究表明，超导体的超导态为原子光学和超冷量子气体的应用提供了一个新的多功能平台。
2010-03-29 physics.atom-ph
Optically Tailored Trapping Geometries for Ultracold Atoms on a Type-II Superconducting Chip
超导原子芯片在实现对超冷原子的囚禁结构方面具有非常显著的优势。我们扩展这些优势，进一步发展的能力，动态定制的超导陷阱架构。通过将光学图像转移到超导膜的表面上来加热超导膜的选定部分，我们能够改变电流密度分布并产生所需的捕获电势。这种方法使我们能够改变磁阱的形状和结构，从而在原子电子学中实现多方面的应用。
2019-05-09 cond-mat.supr-con physics.atom-ph quant-ph
Multi-layer atom chips for versatile atom micro manipulation
我们采用了光学紫外线和电子束光刻的组合，以创建一个原子芯片结合亚微米线结构与较大的传统线在一个单一的基板上。这种新的多层制造技术可以实现交叉线结构，大大提高了超冷量子气体和玻色-爱因斯坦凝聚体的设计潜力。即使是最小的导线结构也能支持大于6 x 10^7 A/cm^2的大电流密度和在0.3微米间隙内高达65 V的高电压。我们通过实验证明了下一代原子芯片的灵活性，通过在磁阱中产生玻色-爱因斯坦凝聚体，所述磁阱由涉及所有不同制造方法和结构尺寸的线的组合产生。
2008-01-22 physics.atom-ph physics.ins-det
An Atom Michelson Interferometer on a Chip Using a Bose-Einstein Condensate
原子迈克耳孙干涉仪是在"原子芯片"上实现的。"该芯片使用光刻图案的导体和外部磁场来产生和引导玻色-爱因斯坦凝聚体。凝聚态原子的分裂、反射和重组是通过波矢沿原子波导排列的驻波光场来实现的。通过磁场梯度或初始凝聚速度引入干涉仪两臂之间的差分相移。在原子传播时间为10 ms时，仍然可以观察到20%的干涉对比度。
2004-07-27 cond-mat.other cond-mat.soft physics.atom-ph
Compact chip-scale guided cold atom gyrometers for inertial navigation: Enabling technologies and design study
这项工作回顾了主题的旋转传感与紧凑的冷原子干涉仪。被认为是一组有代表性的紧凑型自由落体冷原子陀螺仪，因为在不同的方面，他们建立了一个旋转测量参考冷引导原子技术。本文首先讨论了与基于原子芯片的紧凑型惯性传感器的一组关键功能构建模块相关的冷引导原子的使能技术。这些功能涉及原子的准确和可再现的定位，以启动测量周期，相干动量转移到原子波包，抑制传播引起的退相干由于潜在的粗糙度，片上检测，和真空动力学，因为它对传感器的稳定性，这是由于测量死区时间的影响。基于现有的使能技术，原子芯片陀螺仪的设计与引导原子的形式化使用的设计情况下，对待设计元素，如指导，制造，比例因子，转速灵敏度，光谱响应，重要的噪声源，和传感器的稳定性。
2019-12-14 physics.atom-ph physics.ins-det quant-ph
Towards all-optical atom chips based on optical waveguides
本文从理论上研究了悬浮脊形光波导中两种主要单模双色倏逝光场中原子的相干导引。特别注意的是宽度大于光波长的波导，这提供了更好的横向稳定性的表面陷阱和波导，并可以用于相干布拉格分束器的物质波，基于由两个交叉的光波导的倏逝光波干涉形成的光栅。研究了原子倏逝波波导的单模区。讨论了全光原子芯片的总体结构和关键元件。
2019-12-19 physics.atom-ph physics.optics
Fermions on atom chips
我们回顾我们最近和正在进行的工作与费米气体的原子芯片。在回顾了一些统计和热力学性质的理想，非相互作用的费米气体，并简要介绍了我们的原子芯片和它的能力，我们讨论了我们的实验方法，以生产钾-40简并费米气体（DFG）的共振冷却的铷-87玻色-爱因斯坦凝聚体上的原子芯片。在此过程中，我们描述了影响原子芯片微阱加载效率的因素。这是其次是讨论的物种选择性在射频操纵的玻色-费米混合物，我们探讨的上下文中的交感蒸发冷却和射频修饰绝热双阱势。接下来，我们描述了一个交叉束偶极陷阱的原子芯片设置，在其中我们产生和操纵强相互作用的自旋混合物钾-40的合并。最后，我们总结了未来的研究方向与DFG和原子芯片的简要讨论。
2011-03-15 cond-mat.stat-mech physics.atom-ph quant-ph
Controlling Stray Electric Fields on an Atom Chip for Rydberg Experiments
处理表面附近里德伯原子的实验必须处理里德伯原子对（杂散）电场的高灵敏度，这些电场通常来自表面上的吸附物。我们展示了一种通过改变吸附物分布来修改和减小杂散电场的方法。我们使用一个里德伯激发激光局部影响吸附偶极子分布。通过调整平均曝光时间，我们改变了强度（在来自芯片的$78\,μ\textrm{m}$处具有小于$0.2\,\textrm{V/cm}$的最小值），甚至改变了垂直场分量的符号。这项技术是一个有用的工具，实验处理表面附近的Ryberg原子，包括原子芯片。
2017-10-15 physics.atom-ph quant-ph
Heating rate and spin flip lifetime due to near field noise in layered superconducting atom chips
我们从理论上研究了被困在分层超导结构附近的原子的近场噪声引起的加热速率和自旋翻转寿命。特别是，我们比较的情况下，金层沉积在超导体的情况下，裸露的超导体。我们研究了一种基于铱和一种基于YBCO的芯片。对于铌和YBCO芯片在4.2 K的温度下，我们发现，金层的沉积可以有一个显着的影响的加热速率和自旋翻转寿命，作为近场噪声的增加的结果。在77 K的芯片温度下，YBCO芯片的这种效应不太明显。
2009-12-11 physics.atom-ph quant-ph
Pyramidal micro-mirrors for microsystems and atom chips
通过在氢氧化钾中的各向异性蚀刻，在硅晶片的（100）表面中产生凹金字塔。然后通过将金溅射到金字塔的光滑硅（111）面上来形成高质量的微镜。这些反射镜显示出很大的前景，作为高品质的光学器件，适合集成到MOEMS和原子芯片。我们已经证明，这种形状的结构可以用来激光冷却和保持原子在磁光阱。
2005-09-13 physics.atom-ph physics.optics
