The emergence of atomic semifluxons in optical Josephson junctions
我们建议从长的光学0-pi-0约瑟夫森结中的平相态开始，用原子玻色-爱因斯坦凝聚体的内部电子态形成半流激子对。在这个光学系统中，我们可以动态地调节π结的长度、光学跃迁的失谐量或激光耦合的强度，以诱导从平相位态到这样的半通量对态的跃迁。与超导0-pi-0结类似，存在两个能量简并的半流子对态。具有两个内部电子状态的线性平均场模型解释了这种简并性，并在结参数的相图中显示了不同的静态场配置。该光学系统提供了动态地产生不同半流子对态的相干叠加和观察宏观量子振荡的可能性。
2012-11-02 cond-mat.quant-gas
Controlling dynamical entanglement in a Josephson tunneling junction
我们分析了约瑟夫森隧道结中纠缠多体态的演化。一个N00N态，这是一个叠加的两个互补的Fock态，出现在演化的足够的概率，只有一个中等的多体相互作用在一个中间的时间尺度。这个时间尺度与隧穿速率成反比。粒子之间的相互作用支持纠缠：创建纠缠态的概率随着非相互作用粒子的数量呈指数衰减，而它只像相互作用粒子数量的平方根倒数那样衰减。
2016-02-02 cond-mat.quant-gas quant-ph
Superadiabatic generation of cat states in bosonic Josephson junctions under particle losses
我们研究了在玻色约瑟夫森结中产生猫态的超绝热方案，在有和无粒子损失的情况下。生成方案是基于绝热性的捷径，并强烈依赖于宇称守恒。宇称守恒还确保所产生的态是具有各种大小的猫态的叠加，即，一个“猫之州”。宇称也是为了在干涉测量中利用产生的状态而要测量的量。即使在产生过程中大量的颗粒损失，产生方案仍然有效。
2019-01-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bosonic Josephson effect in the Fano-Anderson model
研究了两个玻色库通过空间局域模耦合的非相互作用玻色-爱因斯坦凝聚体的相干动力学。我们描述了这个系统的双端Fano-安德森模型和调查分析的时间演化的观察，如玻色子约瑟夫森电流。在这样做时，我们发现约瑟夫森电流敏感地依赖于本地模式的能量。这有助于将该设置用作玻色-爱因斯坦凝聚体的晶体管。我们确定了两种制度。在一个政权，系统表现出良好的长期动态与缓慢振荡和无阻尼约瑟夫森电流。在第二种情况下，约瑟夫森电流是一个非常弱的阻尼慢振荡和无阻尼快振荡的叠加。我们的结果证实了有限大小的模拟。
2016-04-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Macroscopic two-state systems in trapped atomic condensates
考虑了一个宏观双态系统，该系统是基于弱约瑟夫森环中相互作用的中性原子的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的持续流态。我们证明，在这个系统中，不同BEC流的宏观叠加在能量上是有利的。此外，在低能量极限下出现宏观两态动力学。我们还调查了由于约瑟夫森环几何的相互作用BEC固有的噪声的基本限制。我们表明，相干宏观动力学是很容易测量的实验参数范围。
2010-09-09 cond-mat.quant-gas
Suppressing nonadiabatic transitions during adiabatic generation of highly entangled states in bosonic Josephson junctions
研究了玻色子约瑟夫森结中绝热产生类猫态（不同大小猫态的叠加）和自旋压缩态过程中非绝热跃迁的抑制。为了使绝热误差最小化，我们使用量子绝热速降线，这使我们能够在给定的条件下跟踪参数空间中的几何有效路径，而不需要额外的条款。对于类猫态的产生，由于宇称守恒，避免了与临界点处的能隙闭合相关的量子几何张量的发散。所得到的参数表是平滑的和单调递减的曲线。使用这些时间表提供了减少的时间来产生类猫态和自旋压缩态。
2019-09-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
Macroscopic superposition states of ultracold bosons in a double-well potential
我们提出了一个全面的描述的物理制度的超冷玻色子在双井，特别注意宏观叠加（MS）。我们使用的Lipkin-Meshkov-Glick哈密顿量的泛化多达8个单粒子模式来研究这些MS，解决了数值精确对角化和高阶微扰理论相结合的哈密顿量。MS位于左势阱和右势阱之间;所有原子同时位于两个势阱中并且只有两种模式的极端情况是著名的NOON状态，但我们的方法包括更一般的MS。使用更多的单粒子模式带来的问题的维度，使我们能够设置硬限制使用的原始双模式LMG模型通常在文献中处理，还介绍了一个新的混合约瑟夫森-福克制度。更高的模式引入角自由度和具有不同角特性的MS状态。
2011-11-11 cond-mat.quant-gas
Quantum work statistics and coherence effects in quenched bosonic Josephson junctions
Istituto Nazionale di Ottica del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-INO)（意大利国家光学研究所）；European Laboratory for Non-linear Spectroscopy, Università di Firenze（佛罗伦萨大学欧洲非线性光谱学实验室）；Department of Physics and Astronomy, University of Florence（佛罗伦萨大学物理与天文学系）
研究玻色约瑟夫森结突然淬火后的非平衡功统计，通过Holstein-Primakoff近似解析刻画弱相互作用区域，发现功统计服从负二项分布，并利用Kirkwood-Dirac准概率揭示初始叠加态中的量子相干效应，优化可提取功。
2026-06-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Stabilizing persistent currents in an atomtronic Josephson junction necklace
本研究在环形超流体构成的原子电子学约瑟夫森结项链中实现有限环流态，发现增加结数可提升临界电流与环流稳定性，揭示其与超流体分数变化的相反趋势，为原子电子学应用及宏观叠加态观测提供新途径。
2023-11-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bose-Einstein condensates in quasi-periodic lattices: bosonic Josephson junction, self-trapping, and multi-mode dynamics
研究了一维双色光晶格中的玻色-爱因斯坦凝聚体，其子晶格具有无公度周期。使用合理的近似的无公度的时期，我们表明，低于流动性边缘的局域态分布在空间中几乎均匀，并探讨这种潜力的多功能性。我们表明，对称和反对称本地化的叠加可以用来模拟各种物理动力学制度，已知发生在双阱和多阱陷阱。作为例子，我们得到一个替代实现的玻色子约瑟夫森结，其相干振荡显示殴打或切换在弱非线性制度，描述自陷和四模动力学，模仿相干振荡和自陷在四阱势。这些现象可以观察到不同对的模式，这是本地化的干扰，而不是由于一个限制陷阱。使用少模近似得到的结果进行比较与直接数值模拟的一维Gross-Pitaevskii方程。局域态和相关的动力学被发现持续很长时间，即使在排斥凝聚。我们还描述了非线性模族的分叉、对称破缺和稳定的小间隙孤子。
2022-08-22 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Coherent Quantum Phase Slip in two-component bosonic Atomtronic Circuits
相干量子相位滑移存在于超流体中涡旋的相干传输中。我们研究了这种现象中的两个混溶相干耦合组件的旋量玻色气体限制在一个环形陷阱。在每个组件上印上不同的涡旋态后，我们证明了在整个动力学过程中，尽管存在非线性，系统仍然处于两个电流态的线性叠加状态，并且可以映射到线性约瑟夫森问题。我们提出这个系统作为实现Mooij-Harmans量子比特的一个很好的候选者，并评论其在当前实验中使用$^{87}\mbox{Rb}$实现的可行性，因为我们使用了实验室中当前可用的物理参数值。
2016-03-18 cond-mat.quant-gas
Collapse in ultracold Bose Josephson junctions
研究了双势阱中的超冷原子如何用于研究并限定了描述波函数坍缩的模型。我们特别是指连续自发局域化（CSL）模型，这是最好的研究动态还原模型。它修改了薛定谔方程，以包括其动力学中的波函数的崩溃。我们考虑玻色约瑟夫森结，超冷玻色子被困在一个双阱势，因为它们可以实验控制精度高，适合和用于研究宏观量子现象的微米尺度上的粒子数通常从$\sim 10^2-10^3$到$\sim 10^5-10^6$。我们研究了三个具有宏观量子相干性的原子态的CSL动力学：原子相干态、两个原子相干态的叠加态和NOON态。结果表明，对于后两个态，CSL模型对量子相干性的抑制随原子数的增加呈指数增长。我们观察到，在光囚禁原子的情况下，原子的自发光子发射诱导的动力学类似的CSL的一个，我们得出结论，磁囚禁原子可能是更方便的实验测试CSL模型。最后，我们讨论退相干效应，以提供合理的估计的界限，它是（或它将）可能获得的CSL模型的参数在这样的实验类：作为一个例子，我们表明，一个NOON状态与$N \sim 10^3$的相干时间为$\sim 1$ s可以约束CSL参数在一个区域中，其他系统目前不能。
2017-02-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Matter-wave recombiners for trapped Bose-Einstein condensates
利用被捕获的原子玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）进行干涉测量需要开发技术来重新组合干涉仪的两个路径并将累积的相位差映射到可测量的原子数差。我们已经实现和比较了两个重组过程中的双井基于BEC干涉仪。第一个过程利用玻色子约瑟夫森效应和原子通过势垒的受控隧穿，类似于光纤耦合器中的激光。第二个依赖于BEC波函数的反射和透射部分在撞击势垒时的干涉，类似于光撞击在半镀银镜上。这两种方案都成功地实现了，分别产生约20%和42%的干涉对比度。构建高效的物质波复合器是实现玻色-爱因斯坦凝聚体外量子叠加态相干操纵的重要一步。
2015-12-26 cond-mat.quant-gas
dc atomtronic quantum interference device: quantum superposition of persistent-current states and a parity-protected qubit
本文基于双模近似下的广义Bose-Hubbard模型研究直流原子电子学量子干涉器件，发现中心频率处可形成原子数奇偶性保护的量子比特，并揭示了频率精度与量子比特品质因数间的反比关系。
2024-03-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
