Collisional decoherence observed in matter wave interferometry
我们研究了富勒烯的扩展波函数在与背景气体碰撞时的空间相干性损失。随着气体压力的增加,量子干涉逐渐被抑制,我们能够定量地支持退相干理论的预测和我们对相互作用过程的描述。因此,我们探索的实际限制物质波干涉测量在有限的气体压力和估计所需的实验真空条件干涉测量更大的对象。
2003-03-14 quant-ph
Time-Optimal Control of Collisional $\sqrt{\text{SWAP}}$ Gates in Ultracold Atomic Systems
我们利用量子最优控制来识别超冷原子中基于快速碰撞的双量子位$\sqrt{\text{SWAP}}$门。我们表明,一个显着的速度可以通过优化全门,而不是单独优化合并等待分离的顺序的捕获电位。我们的最佳策略不依赖于原子填充合并势的最低本征态,并且它关键地包括在势完全合并之前量子相位的积累。我们的分析超越了特定的陷阱几何形状,但与以前的作品相比,我们提出了系统的结果,光晶格,并发现大大改善门的持续时间和结晶度。
2019-07-19 quant-ph
Effects of Collisional Decoherence on Multipartite Entanglement - How would entanglement not be relatively common?
我们考虑Ziman { \em et al.}并研究了$N$ -量子比特Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)、W和线性簇态的鲁棒性。结果表明,GHZ态的$N$ -量子比特纠缠在碰撞消相干下是非常脆弱的,而W态的纠缠比线性团簇态的纠缠更稳定.我们指出,Ziman { \em et al.}的碰撞模型可以提供一个物理机制,一些已知的结果,在这方面的调查。更重要的是,我们表明,它可以提供一个线索,如何$N$ -partitable纠缠将是相对罕见的,在我们的宏观经典世界。
2006-02-21 quant-ph
Controlling collisional decoherence of ultracold molecules in superposition states by an external magnetic field
我们给出了非简并量子态相干叠加态中超冷原子或分子的碰撞退相干的表达式,当相干叠加态的散射长度的实部和虚部相等时,碰撞退相干被抑制.我们发现,通过改变费什巴赫共振附近的外部磁场,可以增强或抑制碰撞退相干率。对于某些共振,抑制非常显著。提出了一种测量超冷粒子在激发态费什巴赫共振下散射长度的方法。
2012-07-25 physics.atom-ph quant-ph
Collisional decoherence during writing and reading quantum states
碰撞,即使它们不限制存储在基态超精细相干存储器中的量子信息的寿命,当它们发生在写入和读取过程中时,可能严重限制量子存储器的保真度。这对在热蒸气电池中实现量子过程及其作为量子存储器的性能施加了限制。我们在实验中研究了这些碰撞的影响。
2007-04-19 quant-ph
Limitations of squeezing due to collisional decoherence in Bose-Einstein condensates
研究了玻色-爱因斯坦凝聚体中碰撞退相干对纠缠的限制。具体地说,我们考虑了从均匀凝聚体中耦合出来的光子和原子之间的相对数压缩。我们研究了具有一个或两个内部自由度的原子凝聚体中由于碰撞而引起的激发准粒子模式的衰变。这些模式的时间演变是确定的线性响应近似偏离平衡。我们利用Heisenberg-Langevin方程导出了密度的运动方程和决定压缩的更高的关联函数。这样,我们就可以证明,由于准粒子相互作用引起的退相干对可能达到的数压缩程度施加了重要的限制。我们的结果也是相关的,在其他实验的基础上纠缠,例如,在凝聚态原子气体中使用暗态的光的减速和停止的消相干时间的确定。
2002-02-01 quant-ph
Rotational decoherence dynamics in ultracold molecules induced by a tunable spin environment: The Central Rotor Model
本研究提出描述分子量子旋转波包动力学的中心转子模型,通过数值模拟验证KRb分子旋转退相干对外磁场的敏感性,指出超冷分子气体是该模型实验实现的天然平台。
2025-02-21 quant-ph
Two-photon optical shielding of collisions between ultracold polar molecules
针对超冷极性分子短程碰撞损失问题,提出双光子光学屏蔽方法,通过光场调控长程排斥相互作用,避免光子散射加热,适用于包括23Na39K在内的一大类极性双原子分子。
2023-06-27 quant-ph
Consistent histories for tunneling molecules subject to collisional decoherence
分析了双态隧穿分子(如手性分子或氨)与缓冲气体碰撞产生的退相干,即分子的一系列量子态满足一致的历史族条件。与$\hbar ω$的分离的能量水平在孤立的分子和$γ$的退相干率成比例的碰撞率,我们发现$γ\gg ω$(强退相干)一个一致的家庭中,分子随机来回翻转之间的左手和右手的手性状态在一个平稳的马尔可夫过程。对于$γ< ω$,有一个家族,其中分子在不同的手性状态之间连续振荡,但偶尔有相位的随机变化,频率在相变$γ= ω$时变为零。这种转变类似于氨的反转频率随压力增加的行为,但在手性分子如D $_2$ S $_2$中难以观察到。$γ> ω$和$γ< ω$还有其他一致的系列。此外,我们将手性信息传递到环境的速度与互补类型的信息(例如,奇偶校验信息)保留在分子本身中。
2012-10-16 quant-ph
Testing eigenstate decoherence hypothesis in a model of collisional decoherence
本征态退相干假设(EDH)认为,一个大的封闭系统的每个单独的本征态是局部经典的。我们测试这个假设的一个重粒子与气体的轻粒子相互作用。这个系统是量子到经典跃迁研究的典范:重粒子的还原态被广泛认为由于与气体的相互作用而迅速失去任何非经典特征。然而,我们发现数值证据表明EDH被违反:该模型的某些本征态显然是非经典的。只有弱版本的EDH指的是大多数(而不是全部)的本征态成立。
2020-11-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Decoherence effects in the dynamics of interacting ultracold bosons in disordered lattices
我们研究了由自发发射过程引起的无序、相互作用和退相干之间的相互作用。相互作用包括在安德森模型通过平均场近似,并介绍了一个简单的自发发射模型。数值模拟使我们能够研究退相干对不同动力学机制的影响。物理图片的机制在发挥作用进行了讨论,并提供简单的解释。最后,我们讨论了标度律对初态宽度的有效性。
2012-09-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Optimization of collisional Feshbach cooling of an ultracold nondegenerate gas
优化了非简并区超冷原子的碰撞诱导冷却过程。它利用费什巴赫共振,而不是蒸发冷却中的射频辐射,选择性地将热原子从阱中驱逐出去。使用功能最小化,我们分析表明,最佳的冷却过程中的共振能量必须调整,使其线性遵循的温度。这里,最佳冷却被定义为在固定的冷却持续时间之后使相空间密度最大化。数值蒙特卡罗模拟证实了分析结果。为了模拟更现实的实验条件下,我们表明,背景损失不会改变我们的结论,而额外的非共振两体损失,使较低的初始共振能量与温度的非线性依赖更可取。
2014-12-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Interaction-induced decoherence in non-Hermitian quantum walks of ultracold Bosons
本文研究了粒子相互作用对二分一维晶格上的量子行走的影响。相应的非相互作用(线性)系统已被证明具有由衰减前的平均位移描述的拓扑转变。在这里,我们使用这个拓扑量来区分相干量子动力学与非相干经典动力学所造成的破坏的平移对称性。我们进一步分析的行为,通过速率方程提供了一个定量描述的非相干非线性动力学。
2012-09-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Normalization of Collisional Decoherence: Squaring the Delta Function, and an Independent Cross-Check
我们证明,当Hornberger-Sipe计算碰撞退相干时,用能量的平方δ函数代替动量的绝对值δ,按照Diósi介绍的方法,简单地得到了退相干率的修正公式。Hornberger和Sipe以及Diósi的结果表明是一致的。作为一个独立的交叉检查,我们计算了修正后的退相干主方程所隐含的硬球的均方坐标扩散,并表明它与经典的布朗运动分析所计算的相同的量完全一致。
2006-09-29 hep-ph hep-th math-ph
Motional decoherence in ultracold Rydberg atom quantum simulators of spin models
本文证明自旋-运动耦合导致超冷里德伯原子自旋模型中的退相干,与实验定性定量一致,并提出减轻运动影响的方法。
2023-11-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Decoherence via coupling to a finite quantum heat bath
耦合到外部环境的量子态的退相干是我们理解量子世界中经典行为出现的基础,但是它是如何在有限的封闭量子系统中出现的呢?在这里,这是通过模拟一个孤立的量子系统的几个超冷原子限制在一个双阱势和耦合到一个不同类型的单个原子。超冷原子热化并作为单个原子的环境浴。当超冷原子热化后,我们观察到单原子的加速退相干。这可以用热化系统中混沌本征态的出现来解释。
2014-02-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Collisional unfolding of quantum Darwinism
我们通过使用碰撞模型,即通过系统和环境的各个组成部分之间的单一相互作用序列来建模动态,通过量子达尔文主义来研究客观性的出现,称为“ancillas”。通过利用这个框架的多功能性,我们表明,人们可以从一个“达尔文主义”过渡到一个“编码”的环境,只需调整他们的互动。此外,我们建立,为了一个设置,以展示量子达尔文主义,我们需要一个相互的退相干发生在系统和环境的附属物之间,从而表明,系统退相干单独是不够的。最后,我们证明了量子达尔文主义的观察是敏感的非均匀系统环境相互作用。
2019-04-03 quant-ph
Efimov Trimer Formation via Ultracold Four-body Recombination
我们讨论了Efimov三聚体通过超冷四体复合的碰撞形成。特别地,我们考虑了A+A+A+B-> A ~ 3 +B与A和B超冷原子的反应。我们得到的四体复合率的表达式,并表明,它反映了三体Efimov物理无论是作为碰撞能量的函数,或作为一个函数的两体s-波散射A原子之间的长度。此外,我们简要地讨论了重要的实验观察这个有趣的和相对未开发的过程的问题。
2008-09-22 quant-ph
Suppression of two-body collisional loss in an ultracold gas via the Fano effect
Fano效应(U。Fano,Phys. Rev. \textbf{15},1866(1961)表明,当输出通道(OC)耦合到孤立的束缚态时,非弹性散射过程可以被抑制。本文研究了这种效应在抑制超冷原子两体碰撞损失中的应用。Fano效应最初是通过入射通道(IC)和OC之间的耦合的一阶微扰处理导出的。我们将Fano效应推广到具有任意强IC-OC耦合的系统。我们解析地证明了,在一个IC和一个OC的系统中,当原子间相互作用势是原子间距离的实函数时,通过IC或OC(或两者)与一个额外的孤立束缚态的耦合,s波非弹性散射振幅总是可以被抑制到\emph{zero}.我们进一步证明,当两个超冷原子之间的低能非弹性碰撞被这种效应抑制时,原子间弹性散射长度的实部仍有可能远大于原子间相互作用的范围;此外,当开放散射通道耦合到两个束缚态时,借助于Fano效应,可以实现对两个超冷原子的弹性和非弹性散射振幅的独立控制。我们的计划可能的实验实现进行了讨论。
2015-09-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quantum computing by pairing trapped ultracold ions
量子算法有限时间实现的叠加波函数振荡修改了量子计算所需的干扰。我们提出了一个用囚禁的超冷离子对作为量子比特的方案来消除波函数振荡的不利影响,并将该方案应用于两量子比特的Grover搜索。实验结果还表明,该方案中的量子比特对环境引起的退相干具有更强的鲁棒性,并且该模型具有可扩展性。
2000-11-01 quant-ph
Correlated Quantum Dynamics of a Single Atom Collisionally Coupled to an Ultracold Finite Bosonic Ensemble
我们研究了一个开放系统中的单原子与有限玻色子环境的时空局域耦合的关联量子动力学。初始处于低能量相干态的单个原子在一维谐振阱中振荡,从而周期性地穿过被位移阱保持的$N_A$玻色子的相互作用系综。我们发现,物种间的能量转移加速与增加$N_A$,并在同一时间变得不那么完整。系统环境的相关性被证明是显着的,除了当过剩的能量在子系统之间的分布是高度不平衡的时候。这些相关性导致非相干能量转移过程,这加速了单个原子的早期能量捐赠,并且随机地有利于取决于瞬时转移方向的某些能量转移通道。对于子系统态,能量转移是由单原子的非相干态介导的,并且在有限玻色子环境中表现为单重态和二重态激发。这些对开放系统的非平衡量子动力学的全面了解是通过使用最近发展的玻色子多层多组态含时Hartree方法对整个系统进行从头计算模拟而获得的。
2015-03-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Production of mesoscopic superpositions with ultracold atoms
研究了两组分玻色-爱因斯坦凝聚体的介观叠加态。原子凝聚体具有较长的相干时间,是研究这类量子现象的良好体系。我们证明了在腔中原子与光场的色散相互作用可以快速产生介观叠加态。我们还讨论了广义薛定谔猫态的产生。介观态的物理实现对于研究退相干和精密测量具有重要意义。
2007-07-16 quant-ph
Controlling collisional loss and scattering lengths of ultracold dipolar molecules with static electric fields
本文提出利用静电场屏蔽在极性分子间产生排斥势垒以控制超冷分子的碰撞损失,并揭示了通过调节电场可大幅控制散射长度,从而影响分子玻色-爱因斯坦凝聚体的稳定性与坍缩。
2024-02-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dipoles in blackbody radiation: Momentum fluctuations, decoherence, and drag force
导出了黑体辐射中小的可极化粒子的动量扩散常数的一般表达式,并证明其与热环境中这种粒子的长波碰撞退相干率密切相关。我们展示了这个扩散常数是如何出现在稳态光子发射率的两个偶极子诱导的黑体辐射。此外,我们还考虑了在黑体场中运动的可极化小粒子所受的Einstein-Hopf曳力,并从力的洛伦兹变换导出了它的完全相对论形式。
2022-04-23 quant-ph
Dynamics of Low-Density Ultracold Rydberg Gases
利用陷阱损失、荧光探测和态相关受激发射研究了超冷$^{87}$ Rb里德伯原子弱激发态云的布居动力学。利用磁光阱连续双光子激发,将里德伯原子激发到不同的nl里德伯态。然后使用受激发射探测激光将里德伯原子降低到6 P $_{3/2}$态,从而允许对里德伯原子的状态依赖性检测。陷阱损失和荧光发射的测量揭示了里德堡种群的演化信息。特别是,在初始里德堡态的人口迅速转移到其他里德堡态的非碰撞机制,可能是超辐射发射。陷阱的损失测量是一致的黑体电离的主要损失机制。
2008-03-07 quant-ph
Decoherence in a Talbot Lau interferometer: the influence of molecular scattering
研究了C70富勒烯分子在大间距衍射光栅Talbot-Lau干涉仪中的干涉现象。这允许观察作为德布罗意波长的函数和依赖于与背景气体的相互作用的干涉对比度的递归。我们观察到的条纹可见度随着背景压力的增加呈指数下降,并找到良好的定量与退相干理论的预测。由此我们推断出物质波干涉测量的极限,并得出结论,碰撞退相干的影响可能会在未来的蛋白质和更大的物体的实验中得到很好的控制。
2003-07-31 quant-ph
Experimental decoherence in molecule interferometry
复杂分子是量子和经典现象之间的界面上的有趣对象。与早期物质波实验中研究的电子、中子或原子相比,它们具有复杂得多的内部结构,但在质心运动中仍然可以表现为量子物体。分子可能涉及大量的振动模式和高度激发的旋转状态,它们可以发射热光子、电子甚至原子,并且它们表现出与残余背景气体碰撞相互作用的大截面。这使得他们理想的候选人退相干实验,我们在这方面的贡献。
2021-01-20 quant-ph
Ultracold Bosons in a Tilted Multi-level Double-Well Potential
双势阱中的N体问题需要新的特征来进行量子信息处理、宏观量子叠加以及超冷原子中量子多体物理的其他基础研究。需要(a)倾斜,和(b)超越每个阱中的单粒子基态,即,到两个或多个能级。对于(a),我们证明了阱之间的小电势差或倾斜会导致薛定谔猫态的退相干。然而,当倾斜可以被原子-原子相互作用补偿时,这些状态会重新出现;这些倾斜的猫态构成了部分猫,它们被多体波函数保护免受退相干的影响。对于(b),我们提供了当需要两个能级来描述状态空间时的明确标准。对于典型的实验参数,猫态的产生确实需要两个能级。
2007-08-23 cond-mat.other quant-ph
Shape resonances for ultracold atom gases in carbon nanotube waveguides
我们提出了一种实验上可行的装置,用于实现一维超冷原子气体在由两个双夹持悬浮碳纳米管形成的纳米磁波导中的传输。所有常见的退相干和原子损失机制都很小。我们讨论的一般后果的非抛物约束的潜力,特别是新颖的两体形状的共振,这可以观察到在这个陷阱。
2004-11-19 cond-mat.other quant-ph
Quantum master equation for collisional dynamics of massive particles with internal degrees of freedom
我们解决的Lindblad形式的量子主方程的动力学的大量的测试粒子与内部自由度的相互作用,通过碰撞与背景理想气体的微观推导。当内部或中心的质量自由度可以被视为经典,以前建立的方程作为特殊情况下获得。如果在干涉仪设置的内部自由度没有检测到在输出端,方程可以重铸的形式,广义Lindblad结构,它描述了非马尔可夫效应。在这个框架内考虑了内部自由度对质心退相干的影响。
2010-10-26 quant-ph
Magnetic field effects in ultracold molecular collisions
考虑到磁场的影响,我们研究了磁囚禁超冷分子的碰撞稳定性。我们计算的弹性和自旋状态变化的非弹性碰撞的原型分子$^{17}$ O $_2$与$^3$他缓冲气体的磁场和平移碰撞能量的函数的速率常数。我们发现,自旋状态变化的碰撞抑制维格纳的阈值法律,只要渐近塞曼分裂之间的入射和最终状态不超过出口通道中的离心屏障的高度。此外,我们提出了一个有用的单参数拟合公式,该公式描述了作为场和碰撞能量的函数的非弹性速率的阈值行为。结果表明,这个公式与全量子计算的半定量协议,并建议有用的应用程序也不同的系统。作为一个例子,我们预测的低能速率常数有关的分子氧蒸发冷却。
2002-01-11 quant-ph
Microwave shielding of ultracold polar molecules with imperfectly circular polarization
我们研究了使用微波辐射来产生超冷极性分子对之间的排斥屏蔽,并防止分子对到达短距离时发生的碰撞损失。我们在微波场中对RbCs+RbCs和CaF+CaF碰撞进行了耦合道计算。我们表明,有效的屏蔽主要需要圆偏振,但仍然可以实现与椭圆偏振,约90%的圆。
2019-12-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Hund's paradox and the collisional stabilization of chiral molecules
我们确定了占主导地位的碰撞退相干机制,这有助于稳定和超选择的手性分子的配置状态。这种效果的高能量的描述相比,精确的分子散射问题的结果,通过求解耦合通道方程。它允许预测的实验条件下观察的碰撞抑制之间的左手和右手配置的D2S2分子的隧穿动力学。
2009-07-17 physics.atm-clus quant-ph
Sticky collisions of ultracold RbCs molecules
理解和控制碰撞对于超冷分子的新兴领域至关重要。到目前为止,所有的实验都观察到分子从陷阱中快速流失。然而,当不存在允许的两体损失过程时,碰撞损失的主要机制还没有很好地理解。在这里,我们实验研究碰撞损失的非反应性超冷RbCs分子,并比较我们的研究结果与粘性碰撞假设,对分子形成长寿命的碰撞复合物。我们表明,损失的分子占据其旋转和超精细基态是最好的描述二阶速率方程,与复杂介导的碰撞的预期一致,但速率低于普遍损失的限制。损耗对磁场不敏感,但对于激发的转动态会增加。我们证明了偶极效应导致旋转状态的非相干混合物的损失显着更快。
2020-07-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Coherent collisional decoherence
本文建立N个重粒子与背景气体相干散射的退相干计算框架,揭示多体相移及对比度损失机制,并指出高阶统计矩的相干增强可用于轻暗物质等超低反冲搜寻。
2024-09-10 cond-mat.quant-gas hep-ph physics.atom-ph
Coherent and dephasing spectroscopy for single-impurity probing of an ultracold bath
我们报告拉姆齐光谱的时钟状态的个别Cs杂质浸泡在超冷Rb浴。我们记录相互作用驱动的相位演化和拉姆齐干涉信号的条纹对比度的衰减,以非破坏性地获得有关浴密度或温度的信息。当两个Cs态叠加在一起与Rb熔池相互作用时,碰撞能的微分位移改变了Ramsey条纹。这种微分位移直接受到平均气体密度和Rb-Cs种间散射长度的细节的影响,从而影响相位演化和Ramsey信号的对比度。此外,我们提高了温度依赖性的相移准备系统接近低磁场费什巴赫共振的$s$波散射长度显着影响碰撞(动能)能量。通过对相干相位演化和Ramsey条纹衬度衰减的分析,探测了Rb云的密度和温度。我们的结果指出,在复杂的量子系统中使用单个杂质原子作为非破坏性的量子探针。
2021-05-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Pendular trapping conditions for ultracold polar molecules enforced by external electric fields
从理论上研究了外磁场和电场同时作用下,超冷极性分子在光晶格中的囚禁条件。我们的结果是基于一个精确的电子结构计算的极性$^{23}$ Na $^{40}$ K极性分子在其绝对基态结合计算其振转超精细运动。我们发现,电场强度的$5.26(15)$千伏/厘米和这个字段和偏振的光学激光之间的角度$54.7^\circ$导致的陷阱设计为$^{23}$钠$^{40}$ K分子的退相干由于激光强度波动和波动的方向上的偏振保持在最低限度。括号中给出了一个标准差系统和统计不确定度。在这种条件下,用于诱导它们之间的可调谐偶极-偶极相互作用的$v=0$分子的超精细旋转态对经历超稳定的匹配捕获力。
2017-03-10 quant-ph
Quantum Zeno-based Detection and State Engineering of Ultracold Polar Molecules
我们提出并分析了一个工具箱,用于控制超冷极性分子的操纵,包括分子的检测,原子分子纠缠和耗散动力学工程。我们的设置是基于分子和原子之间的快速化学反应,导致系统中基于量子Zeno的碰撞阻塞。我们证明,可以找到一个简单的数值优化的实验参数,实现高结晶度。我们将我们的方法用于由NaK分子和Na原子组成的系统,我们讨论了剩余缺陷的后果,如有限的量子芝诺封锁强度。
2019-06-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Interaction-free measurements by quantum Zeno stabilisation of ultracold atoms
量子力学预言,我们的物理现实受到可能发生但实际上不会发生的事件的影响。无相互作用测量(IFM)利用这种违反直觉的影响,检测到的对象,而不需要任何与它的相互作用。在这里,我们提出并实现了IFM的概念,基于一个不稳定的多粒子系统。在我们的实验中,我们使用了一种处于不稳定自旋构型的超冷气体,这种气体可以经历快速衰变。该物体-由激光束实现-由于间接量子芝诺效应而防止这种衰变,因此可以在不与单个原子相互作用的情况下检测到它的存在。与现有的建议相反,我们的IFM不需要单粒子源,并且只受到损耗和退相干的微弱影响。我们证明了90%的置信水平,远远超过以前的光学实验。
2015-11-24 quant-ph
State-dependent interactions in ultracold $^{174}$Yb probed by optical clock spectroscopy
本文报道了超冷$^{174}$ Yb玻色子在三维光晶格中散射特性的测量。原子莫特绝缘体中的占位是解决了高精度光谱上的超箭光学时钟过渡。导出了$^{174}$ Yb原子在基态$^1$ S $_0$和亚稳态$^3$ P $_0$的不同碰撞通道中的散射长度和损失率系数.这些研究为未来量子技术应用中双电子原子的实验研究设定了重要的限制。
2017-07-13 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Impact of Decoherence on Internal State Cooling using Optical Frequency Combs
我们讨论了飞秒拉曼型技术来控制分子的振动,这可以实现内部状态冷却从Feshbach状态与使用光学频率梳调制和不调制。该技术利用梳状结构中的光频诱导的多个双光子共振,为我们研究超冷温度下的分子动力学细节提供了一个有用的工具。在我们的理论模型中,我们考虑了退相干的形式自发发射和碰撞退相,以确定一个准确的模型中的三能级系统的人口转移。分析了光学频率梳的奇、偶啁啾对布居转移的影响。我们比较了这些啁啾的影响与标准的光学频率梳的结果,看看他们是否增加人口转移到最终的深束缚态的存在下的退相干。我们还分析了固有的相位关系,由于在每个状态的分子之间的碰撞退相发生。这种用光学频率梳控制分子振转态的能力使我们能够从Feshbach态产生深度结合的超冷极性分子。
2012-08-16 physics.atom-ph quant-ph
Macroscopic superpositions in Bose-Josephson junctions: Controlling decoherence due to atom losses
研究了原子损耗对超冷原子二元混合物非耗散动力学产生的相干态宏观叠加态的影响。我们确定不同的退相干情况下对称或不对称的损失率和相互作用能在这两种模式。在对称的情况下,叠加态中的量子相干性在单个损失事件之后丢失。通过适当调整的能量,我们表明,叠加可以得到保护,导致量子相关有用的原子干涉,即使在许多损失事件。
2013-06-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
A Feshbach resonance in collisions between ultracold ground state molecules
碰撞共振是一种重要的工具,它已被用来修改超冷气体中的相互作用,用于实现新的哈密顿在量子模拟,从原子气体中创建分子和控制化学反应。到目前为止,这种共振已经观察到原子-原子碰撞,原子-分子碰撞和Feshbach分子之间的碰撞,这是非常弱的约束。对于超冷基态分子是否存在这样的共振,由于可能的高态密度和/或共振复合物的快速衰减而一直存在争议。在这里,我们报告了一个非常明显的和狭窄的(25 mG)费什巴赫共振在两个基态NaLi分子之间的碰撞。这种分子费什巴赫共振有两个特殊的特征。第一,碰撞损失率被提高了两个以上的数量级以上的背景损失率是饱和的$p$ -波的普遍价值,由于强的化学反应性。第二,共振位于磁场处,其中两个开放通道变得接近简并。这意味着中间络合物主要衰变到第二开放通道。我们描述的谐振损耗功能使用的耦合模式,这是类似于一个法布里-珀罗腔的模型。我们的观察证明了即使在没有反应势垒的系统中也存在长寿命的相干中间体复合物,并开辟了化学反应相干控制的可能性。
2022-08-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Ultracold coherent control of molecular collisions at a Förster resonance
本研究提出在Förster共振电场下,通过制备超冷偶极分子三转动态量子叠加实现碰撞相干控制的可行方案,为超冷化学中调控反应产物、测量散射相移及实现完整化学实验奠定基础。
2023-12-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Time-Reversal Symmetry-Protected Coherent Control of Ultracold Molecular Collisions
本文证明时间反演对称性可通过约束S矩阵元素相对相位,保护超冷分子碰撞相干控制免受分波扰乱影响,为复杂非弹性碰撞与化学反应的相干控制开辟新途径。
2024-12-19 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Theory of itinerant collisional spin dynamics in nondegenerate molecular gases
本文建立非简并超冷极性分子的巡游碰撞自旋动力学理论,解释 KRb 的 Ramsey 退相干实验,并提出损失诱导自动选择与电场可调碰撞屏蔽以实现相干全连接幺正自旋动力学。
2025-06-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Collisional relaxation in shielded dipolar molecular gases
Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森天体物理中心);JILA, NIST, and Department of Physics, University of Colorado, Boulder(科罗拉多大学博尔德分校JILA、NIST和物理系)
研究了屏蔽双极分子气体中碰撞对动力学的影响,比较了点双极子、电场屏蔽和微波屏蔽分子之间的碰撞情况,揭示了不同屏蔽条件下的动力学差异。
2025-11-30 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Bound-state-free Förster resonant shielding of strongly dipolar ultracold molecules
Department of Physics, Harvard University(哈佛大学物理系)
通过结合直流和微波电场,实现强偶极子超冷分子的无束缚态共振屏蔽,有效抑制碰撞损失,为实现长寿命分子简并气体提供新途径。
2026-01-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Robust storage qubits in ultracold polar molecules
具有长寿命相干性的量子态是量子计算、模拟和计量学的基础。在单重振转基态制备的超冷分子的核自旋态是编码和存储量子信息的一个很好的候选者。然而,重要的是要了解这些量子位的所有退相干来源,然后消除它们,以达到最长的相干时间。在这里,我们充分利用高分辨率的拉姆齐光谱学,在光学捕获的超冷气体的RbCs分子的存储量子位的退相干的主导机制。在对分子的超精细结构有了详细了解的指导下,我们将磁场调整到一对超精细态具有相同的磁矩的位置。这些状态形成量子位,其对磁场的变化不敏感。我们的实验揭示了一个意想不到的微分张量之间的状态,转动态的弱混合引起的光移。我们演示了如何通过设置线偏振陷阱光和所施加的磁场之间的角度为$\arccos{(1/\sqrt{3})}\approx55^{\circ}$的魔角来消除这种光偏移。这导致相干时间超过6.9 s(90%置信水平)。我们的研究结果揭示了超冷分子作为量子计算平台的潜力。
2021-03-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Diffusion Resonances in Action Space for an Atom Optics Kicked Rotor with Decoherence
我们数值研究动量扩散率的脉冲踢跨量子到经典的过渡转子的动力学更宏观的增加总系统的行动。对于初始和后期的时间率,我们观察到一个增强的扩散峰的变化和规模与变化的踢强度,我们还观察到独特的峰周围的量子共振。我们的调查发生在一个系统的超冷原子耦合到它的环境通过自发发射退相干的情况下,和效果应该是可实现的正在进行的实验。
2001-11-29 nlin.CD quant-ph
Revivals in the attractive BEC in a double-well potential and their decoherence
研究了弱连接双势阱中超冷吸引原子的动力学。我们考虑一个不平衡的初始状态和监测动态的人口之间的差异,两口井。井间的平均不平衡经历阻尼振荡,就像在经典的对应物中一样,但随后它几乎恢复到初始值。我们使用三种不同的系统模型详细解释了整个行为。此外,我们调查的敏感性的复苏所造成的退相干的一个和三体损失。我们包括使用适当的主方程的耗散过程,并解决他们使用的随机波近似方法。
2010-10-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Orthogonality catastrophe and decoherence in a trapped-Fermion environment
费米边奇异性和安德森正交性突变描述了当费米海被散射势的突然切换局部猝灭,导致其基态剧烈扰动时发生的普遍物理现象。我们证明,可以看到的效果在可控域的超冷被困气体通过提供一个分析描述的原子杂质的平衡响应,在零和有限的温度。此外,我们链接的瞬态行为的气体的退相干的杂质,特别是其动力学的非马尔可夫量。
2013-09-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent Microwave Control of Ultracold $^{23}$Na$^{40}$K Molecules
我们证明了相干微波控制的旋转和超精细状态的捕获,超冷,化学稳定的$^{23}$钠$^{40}$ K分子。从处于绝对振转和超精细基态的所有分子出发,研究了在磁场和电场联合作用下的转动跃迁,解释了丰富的超精细结构。整个分子系综转移到一个单一的超精细水平的第一旋转激发态,$J{=}1$,我们观察到碰撞寿命超过$3\, \rm s$,相当于那些在振转基态,$J{=}0$。长寿命的系综和完全的量子态控制是超冷分子用于量子模拟、精密测量和量子信息处理的先决条件。
2016-04-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Zitterbewegung with spin-orbit coupled ultracold atoms in a fluctuating optical lattice
研究了非相互作用超冷原子在人工自旋轨道耦合作用下的动力学行为。自旋轨道耦合是使用两个正交偏振的移动光晶格产生的。我们的主要目标是研究晶格噪声对拉比振荡的影响。特别注意的现象Zitterbewegung是颤抖的运动所造成的拉比过渡状态之间具有不同的速度。晶格的相位和振幅波动通过二维随机Ornstein-Uhlenbeck过程,也被称为谐波噪声建模。在无噪声的情况下,这个问题是解决解析的动量表示。结果表明,晶格噪声显着延长持续时间的Zitterbewegung相比,无噪声的情况下。这种效应源于噪声引起的拉比振荡的退相干。
2016-02-01 cond-mat.quant-gas quant-ph