Time-resolved Hanbury Brown-Twiss interferometry of on-chip biphoton frequency combs using Vernier phase modulation
针对探测器抖动限制BFC时间相关函数测量精度的问题，提出基于游标电光相位调制的时间分辨HBT干涉方法，在集成微环上实现最高3×3维双qutrit的精细时间特征表征，与理论高度一致。
2022-10-11 quant-ph
Ultracold atom interferometry in space
自由降落中的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）是一种很有前途的星载物质波干涉测量源。事实上，BEC具有缓慢扩展的波函数，显示出大的空间相干性，并且可以通过光学技术进行工程设计和探测。在探空火箭上，我们利用光脉冲驱动布拉格过程并诱导相位印记，研究了自由降落中BEC多旋量分量的物质波条纹。当时的微重力在这些干涉的观测中发挥了至关重要的作用，这些干涉不仅揭示了凝聚体的空间相干性，而且还使我们能够测量微分力。我们的工作建立了空间中的物质波干涉测量法，未来将应用于基础物理学，导航和地球观测。
2021-01-05 physics.atom-ph quant-ph
Multimode interferometry for entangling atoms in quantum networks
我们将一个腔增强的光物质接口与集成到光子芯片上的多模干涉仪（MMI）结合在一起，并展示了这种混合系统在量子网络中定制分布式纠缠的潜力。MMI的工作原理是利用一个87 Rb原子与高精细光学腔强耦合产生的窄带光子对。光子探测事件之间的非经典符合显示没有损失的相干性时，通过MMI的这些光子的干涉对相比，直接测量的双光子可见性使用Hong-Ou-Mandel干涉分束器。这证明了集成多模电路调解由光子量子比特互连的量子网络中的远程固定节点的纠缠的能力。
2018-11-29 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Optimal control of the transport of Bose-Einstein condensates with atom chips
利用最优控制理论，设计了原子芯片磁阱控制玻色-爱因斯坦凝聚体输运的快速斜坡。这些斜坡是在精密原子干涉测量实验的背景下设计的，并支持大距离的传输，通常为1 mm的量级，即原子云大小的约1,000倍，但持续时间不超过200 ms。可以在传输结束时恢复最终陷阱的基态。OCT程序的性能进行了比较的捷径到绝热（STA）协议和STA的OCT治疗的各自的优点/缺点进行了讨论。
2019-02-19 quant-ph
Transporting, splitting and merging of atomic ensembles in a chip trap
提出了一个利用原子芯片产生的含时磁场操纵冷原子的工具箱。线布局，详细的实验过程和结果，提出了以下实验：使用磁传送带定位冷原子和玻色-爱因斯坦凝聚体的分辨率为2纳米;分裂的热云和BEC在可调磁双阱势;控制分裂的冷水库。实现这些操作的设备可以彼此组合。我们证明了这一点，结合水库分裂器和传送带，以获得冷原子分配器。讨论了这些器件在片上量子信息处理、原子干涉测量和约瑟夫森结物理中的重要性。对于所有器械，提供了吸收图像视频序列，以证明其随时间变化的行为。
2004-11-02 quant-ph
Quantum metrology with a scanning probe atom interferometer
我们使用小原子玻色-爱因斯坦凝聚体作为干涉扫描探针，以几微米的分辨率绘制出芯片表面附近的微波场。使用原子之间的纠缠，我们克服了标准的量子限制的干涉4 dB，并保持增强的性能的询问时间高达20 ms。这表明了有用的量子精密测量与纠缠态时，粒子数是有限的，由于小探针的大小。将原子干涉测量扩展到微米空间分辨率，使电磁场传感，表面科学和基本短程相互作用的研究中的新应用成为可能。
2013-03-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Two-Mode Theory of BEC Interferometry
本文在双模近似下，发展了一种适用于小玻色子数的非对称双阱BEC干涉理论。玻色子最初处于单阱陷阱的最低模式，然后分裂成双阱，然后重新组合。允许在分裂/重组过程期间在每个阱中可能分裂成单独的BEC状态。BEC被看作一个巨自旋系统，分裂态是S^2和Sz的本征态。自洽的方程组的振幅的碎片状态和两个单一的玻色子模式功能。后者是耦合的Gross-Pitaevskii方程。干涉效应可以通过第一激发模式中的玻色子数来测量
2007-02-03 quant-ph
A high-flux source system for matter-wave interferometry exploiting tunable interactions
本文报告了一种利用磁Feshbach共振动态调节原子散射长度的高通量超冷原子源，实现了接近海森堡极限的超低膨胀率，为微重力环境下的超高精度原子干涉测量提供了性能优越的源系统。
2023-12-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quantum noise in three-dimensional BEC interferometry
本文发展了一个具有非线性损耗的三维玻色-爱因斯坦凝聚体原子干涉仪中的量子涨落和压缩理论。我们使用截断维格纳表示中的随机方程来处理量子噪声。我们的方法包括多模式的旋量分量的空间演化，并描述了介观量子系统的多体动力学。
2011-09-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Large Momentum Transfer Clock Atom Interferometry on the 689 nm Intercombination Line of Strontium
报道了首次实现的大动量转移原子钟干涉术。使用单光子相互作用的锶${}^1S_0 - {}^3P_1$过渡，我们展示了马赫-曾德尔干涉仪与国家的最先进的动量分离高达$141\,\hbar k$和梯度计高达$81\,\hbar k$。此外，我们绕过激发态衰减的限制，并延长梯度持续时间的50倍的激发态的寿命。由于宽速度接受的干涉脉冲，所有的实验进行与激光冷却原子的温度为$3\,μ\text{K}$。这项工作在高精度惯性传感中有应用，并为LMT增强的时钟原子干涉测量法在更窄的过渡上铺平了道路，这是引力波探测和暗物质搜索提案的关键成分。
2020-03-02 physics.atom-ph quant-ph
Theory of decoherence in Bose-Einstein condensate interferometry
本文在量子关联函数处理干涉效应的基础上，发展了一种全面处理BEC干涉中退相干和退相效应的方法。BEC是通过一个相空间分布泛函的维格纳型的凝聚模式和正P型的非凝聚模式。随机凝聚和非凝聚场函数的Ito方程代替泛函Fokker-Planck方程表示分布泛函，场函数乘积的随机平均值决定量子关联函数。
2007-02-03 quant-ph
Proposal for a Bose-Einstein condensate based test of Born's rule using light-pulse atom interferometry
提出结合双 Bragg 与 Raman 衍射的 BEC 光脉冲原子干涉方案，以高精度检验 Born 定则，并通过数值模拟给出三阶干涉项统计偏差上界。
2024-09-06 physics.atom-ph quant-ph
Physically significant phase shifts in matter-wave interferometry
计算物质波干涉仪的相位存在许多不同的形式。然而，它可以是具有挑战性的发展物理直觉，一个特定的干涉仪实际上是测量或一个给定的经典测量是否提供等效的信息。本文通过一系列的思想实验来研究干涉仪相位的物理内容。在低阶势中，具有单一内部状态的物质波干涉仪提供与经典测试对象的位置测量的总和相同的信息。在高阶势中，干涉仪相位变得与干涉仪臂的运动解耦，并且相位包含不能通过干涉仪轨迹上的任何位置测量集获得的信息。高阶势中的这种相移从根本上将物质波干涉仪与经典测量设备区分开来。
2021-03-10 physics.atom-ph quant-ph
Gradient-Based Inverse Optimization of Atom-Chip Wire Currents for BEC Transport
本文提出基于梯度的逆优化仿真框架，用于计算原子芯片导线电流时序，在输运BEC的同时恢复阱几何形状，并分析了速度与绝热性的权衡。
2025-08-14 quant-ph
Entanglement generation and multiparticle interferometry with neutral atoms
我们研究了涉及少量相互作用粒子的状态的制备和操纵。通过控制势阱的分裂和熔合，我们展示了如何相互转换莫特绝缘体和捕获的类玻色-爱因斯坦凝聚态。我们还讨论了“薛定谔猫”状态的产生分裂的微陷阱，并考虑到实际产生的井之间的不对称性。这些方案可以用来进行中性原子的多粒子干涉测量，只有当所有参与的粒子都被测量时才能观察到干涉效应。
2003-04-09 quant-ph
Modeling atom interferometry experiments with Bose-Einstein condensates in power-law potentials
最近涉及玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的原子干涉测量（AI）实验是在体积和询问时间的极端条件下进行的。应用于这些实验的标准平均场论的数值解提出了一个几乎棘手的挑战。我们提出了一个近似变分模型，提供了快速近似解决方案的框架格罗斯-Pitaevskii方程的幂律潜力。该模型非常适合设计和分析涉及BEC的人工智能实验，BEC被分裂，然后重新组合以形成干涉图案。我们推导出该模型的变分参数的运动方程，并说明了该模型可以应用于最近的AI实验中的步骤序列，其中BEC用于实现双Sagnac原子干涉仪旋转传感器。我们使用这个模型来研究有限尺寸和相互作用效应对单Sagnac干涉仪相移的影响。
2021-12-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
A Short Introduction to Basic Principles of Quantum Navigation Based-on Rb Cold Atom Interferometry
本文简要介绍基于铷冷原子干涉的量子导航基本原理，利用原子能级敏感性实现高精度、自校准的无卫星惯性导航传感器。
2024-05-27 quant-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
Microscopic atom optics: from wires to an atom chip
我们给出了一个全面的概述微陷阱的发展，从第一个实验上引导原子使用载流导线在20世纪90年代初的原子芯片上创建一个BEC。
2008-05-16 quant-ph
Comment on `Spin Decoherence in Superconducting Atom Chips'
我们评论最近的文件[物理学。97，070401（2006）：quant-ph/0603229]，涉及在约4K下在超导铌表面附近捕获的铷原子。这试图计算由热磁噪声引起的原子自旋翻转的速率。我们指出，计算是在一个很大的因素，因为它是基于超导的双流体模型的误差。这个模型对刚好低于临界温度的电磁耗散的描述很差，因为它不能包含更全面的量子理论的第二类相干性。
2006-10-12 quant-ph
Active Interferometry with Gaussian Channels
我们考虑一个干涉仪，其中包含有源元件，如参量放大器，一般的双模高斯酉通道，而不是通常认为的相移通道。我们集中在最近提出的泵上SU（1，1）主动干涉仪的基础上，所有输入粒子参与参数估计的计划，从传统的SU（1，1）干涉仪是一个限制的情况下。利用协方差矩阵的形式主义，我们推导出这种有源干涉仪的量子费舍尔信息与一般的双模高斯幺正信道，以及灵敏度的数字和测量方案，找到后者的简单表达式。作为一个例子，我们将我们的结果应用到玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC），特别是BEC引力波探测器的基础上共振，发现探测器的灵敏度可以提高几个数量级与这种新的干涉方案。
2019-03-08 cond-mat.quant-gas gr-qc quant-ph
Directed graphs and interferometry
干涉仪的观测输出是沿每个可能的光路传播的输入光束部分之间干涉的结果。在复杂系统中，写下所有这些可能的光路并计算它们的累积效应可能成为一项困难的任务。我们提出了一个直观的图形为基础的方法来解决这个问题，并计算电场内的干涉设置，经典和量子。我们将展示如何关联一个加权有向图的干涉仪和定义规则，以简化这些相关的图形。规则的连续应用导致包含关于期望的场幅度的信息的最终图形。该方法适用于腔光学力学和腔增强干涉仪的一些例子。
2020-03-05 quant-ph
Enhancing strontium clock atom interferometry using quantum optimal control
本研究将量子最优控制应用于锶钟原子干涉测量，设计高保真脉冲波形，在多个噪声通道上优于基本方波和复合脉冲，从而提升大动量转移规模，助力暗物质和引力波探测。
2023-05-19 quant-ph
Interferometry with correlated matter-waves
在全多体水平上研究了具有吸引相互作用的超冷原子的物质波干涉。首先，我们研究了相干光脉冲如何作用于初始凝聚的孤子系统，使其分裂成两个物质波。分裂的系统失去了它的连贯性，并与时间发展相关性，由于粒子间的吸引力，不可避免地变得支离破碎。接下来，我们表明，通过重新碰撞的子云构成分裂密度在一起，随着同一激光脉冲的同时应用，一个创建三个物质波传播不同的动量。我们证明了零动量子云中的原子数与系统的碎裂程度成正比。这种基于干涉的协议来区分，探测和测量碎片是通用的，可以应用于具有吸引力，排斥力，短程和长程相互作用的超冷系统。
2014-12-12 quant-ph
Nonlinear interferometry with Bose-Einstein condensates
我们分析了一个拟议的实验[Boixo等人，物理修订信函101，040403（2008）]，用于在使用$N$原子的双模玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的非线性拉姆齐干涉仪中实现比$1/N$更好的灵敏度缩放。我们提出的数值模拟，证实了理想的$1/N^{3/2}$标度的BEC基态波函数的扩展的效果的分析预测。数值积分的耦合，时间相关的，双模式的Gross-Pitaevskii方程允许我们研究几个简化的假设，在最初的分析研究的建议，并探讨当他们可以证明。特别是，我们发现，这两种模式共享相同的空间波函数的时间长度是足以运行的计量方案。
2010-12-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
A time-orbiting potential chip trap for cold atoms
提出一种基于时间轨道势技术的原子芯片阱设计，采用交叉线图案和旋转偏置场，实现近球对称阱，便于装载并支持重力梯度，可绝热转化为二维引导。
2023-04-12 quant-ph
Interferometry with independent Bose-Einstein ondensates: parity as an EPR/Bell quantum variable
当独立的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）（量子力学上用Fock（数）态描述）被送入干涉仪时，对检测粒子的输出端口的测量提供了一个二进制测量，有两种可能的结果$\pm1$。在两个干涉仪和两个BEC的情况下，宇称（在每个干涉仪处获得的所有结果的乘积）具有爱因斯坦-波多尔斯基-罗森量的所有特征，当设置（干涉仪的相移）相同时，具有量子力学预测的完美关联。当它们不同时，就会严重违反贝尔不等式。当粒子数$N$增加时，这些违反不趋于零，因此可以用任意大的系统获得，但条件是所有粒子都应被检测到。我们讨论的一般实验要求，观察这种效果，必要的检测相关的所有粒子，CCD探测器的像素的作用，以及在匹配的波前的检测区域中的源的干涉仪的对齐。另一个计划涉及三个干涉仪和三个BEC的讨论，它会导致格林伯格霍恩蔡林格（GHZ）签署矛盾，在通常的GHZ情况下，与三个粒子，但任意大的数量。最后，推广的哈代不可能性的任意大数量的粒子。BEC的提供了一个很大的versality观察违反当地的现实主义在各种实验安排。
2009-09-14 cond-mat.other quant-ph
