How to observe dipolar effects in spinor Bose-Einstein condensates
研究了在振荡磁场作用下碱金属原子F = 1超精细态的旋量凝聚。我们发现共振，由于偶极相互作用，放大转移的原子从mF = 1到mF = 0塞曼子级。这些共振发生在毫高斯量级的磁场中，并且足够宽，使得能够在冷碱性气体系统中观察到著名的爱因斯坦-德哈斯效应，这仅仅是一种偶极效应。
2010-12-04 cond-mat.quant-gas
High signal to noise absorption imaging of alkali atoms at moderate magnetic fields
我们提出了一种改进的方案，用于中等磁场下碱金属原子的吸收成像，其中激发态处于Paschen-Back区，而基态超精细流形则不处于Paschen-Back区.它利用四个原子能级来获得近似闭合的光学循环。利用相应的两个激光频率的吸收，我们提取了$^{39}$ K玻色-爱因斯坦凝聚体的原子柱密度。该方案可以很容易地适用于所有其他碱类物种。
2021-02-17 cond-mat.quant-gas
Microwave control of coupling parameters in spinor alkali condensates
我们提出了一个协议，利用射频磁脉冲，以调整碱金属原子在$F=1$超精细基态的有效两粒子散射振幅。与费什巴赫共振方法不同，所提出的协议保留了可控的准确性的全球旋转对称性的自旋空间提供访问的旋转对称旋量玻色凝聚体的相图的广泛区域。$^{41}$ K和$^{7}$ Li的例子被认为是和它示出，对于这些原子的有效耦合常数的足够的变化，可以实现，以探索不同的结晶破碎相之间的相变的冷凝物。
2017-05-03 cond-mat.quant-gas
Quantum Degenerate Mixture of Ytterbium and Lithium Atoms
我们已经产生了一个量子简并的费米碱金属6Li和玻色子自旋单态174 Yb气体的混合物。这是通过蒸发冷却的镱原子在远离共振的光学偶极阱中对锂原子进行共振冷却来实现的。我们观察到玻色凝聚的（T/T_c~0.8）~（174）Yb和费米简并的（T/T_F~0.3）~ 6Li共存，其中Yb原子数为2.3 × 10^4，Li原子数为1.2 × 10^4。在单粒子实验中可以产生高达3*10^4个174 Yb原子的准纯玻色-爱因斯坦凝聚体。我们的研究结果标志着一个重要的一步，对碱金属和碱土金属类原子的混合物的少和多体物理学的研究，并在量子制度的顺磁性极性分子的生产。我们的方法也建立了一个方便的方案，产生量子简并镱原子在1064 nm的光偶极阱。
2011-05-29 cond-mat.quant-gas
Magnetisms of spinor alkali and alkaline-earth atoms in optical lattices
本文从理论上研究了三维光晶格中自旋为1（碱金属原子）和自旋为0（碱土金属原子）玻色子的零温磁序。在自旋为1的玻色子的单模近似下，我们得到了描述光晶格中异质混合的有效玻色-哈伯德模型。基于玻色子动力学平均场论，通过控制碱金属原子和碱土金属原子之间的种间相互作用，绘制了自旋为1的原子具有正负自旋相关相互作用的体系的完整相图.我们发现，自旋-1组件的功能铁磁和磁绝缘相，除了超流，取决于自旋相关的相互作用。取自旋为1的碱金属玻色子为自旋$\uparrow$，自旋为0的碱土金属玻色子为自旋$\downarrow$，我们观察到系统在填充$n=1$处倾向于铁磁绝缘体，在填充$n=2$处倾向于无序绝缘体.有趣的是，我们观察到一个两步莫特绝缘超流体相变，作为碱金属和碱土金属原子之间的质量不平衡的结果。
2020-05-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Propagation of relativistic charged particles in ultracold atomic gases with Bose-Einstein condensates
本文从理论上研究了带电粒子在处于玻色-爱因斯坦凝聚体态的碱金属原子稀气体中传播所产生的一些效应。研究了凝聚体中对应于切伦科夫效应的高速（相对论）粒子的能量变化。我们表明，在所研究的情况下，粒子既可以松散，并从气体中接收能量。找到了多组分凝聚体中粒子加速的必要条件。结果表明，玻色-爱因斯坦凝聚体中的切伦科夫效应也可以用来定义原子的光谱特性。
2011-01-15 cond-mat.quant-gas
Zone-plate focusing of Bose-Einstein condensates for atom optics and erasable high-speed lithography of quantum electronic components
我们表明，菲涅耳波带片，制作在固体表面，可以清晰地聚焦原子玻色-爱因斯坦凝聚体，量子反射从表面或通过蚀刻孔。聚焦过程将凝聚物压缩了几个数量级，尽管原子间存在排斥作用。最重要的是，聚焦动力学对原子云的量子涨落不敏感，并且在很大程度上保持了凝聚体的相干性，这意味着在被动原子光学元件中的应用，例如波带片透镜，其将原子物质波和光聚焦在同一点以加强它们的相互作用。我们探索碱金属原子的透射波带板聚焦作为嵌入半导体纳米结构中的二维电子气中的量子电子组件的可擦除和可扩展光刻的途径。要做到这一点，我们计算的密度分布的二维电子气下面的一个补丁的碱金属原子沉积在纳米结构的表面上的波带板聚焦。我们的研究结果表明，表面诱导极化只有几千吸附原子可以局部耗尽电子气。结果表明，通过现有波带片聚焦沉积碱金属原子可以在50 nm尺度上产生量子电子元件，与离子束注入可实现的量子电子元件相当，但对纳米结构或电子气的损伤最小。
2009-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Laser pulse amplification and dispersion compensation in an effectively extended optical cavity containing Bose-Einstein condensates
我们回顾和批判性地评估我们的建议的脉冲放大方案的基础上，两个玻色-爱因斯坦凝聚体内的锁模激光器的谐振腔。两种凝聚体用于补偿群速度色散。通过冷凝物的超低速光传播导致腔往返延迟时间的相当大的增加，降低了激光器的有效重复率，并且因此按比例增加了输出脉冲能量。最近有人认为，原子与原子之间的相互作用会使我们的建议更加有效。然而，无论是在我们最初的建议，也不是在相互作用的情况下，由于光学能量吸收的冷凝加热的限制被考虑在内。我们的研究结果表明，有一个关键的操作时间，$~0.3$ ms，为最佳的放大因子，这是在$\sim 10^2$的数量级，在有效的冷凝长度为$\sim 50$ $μ$ m。本文还讨论了放大器的带宽对脉冲最小时间宽度的限制。
2013-01-09 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Bose gas: Theory and Experiment
多年来，$^4$他代表了玻色-爱因斯坦超流体，但最近在稀释超冷碱金属气体方面的进展提供了新的中性超流体，因为该系统是稀释的，所以特别容易处理。本章首先简要回顾了超流$^4$ He的物理学，然后介绍了玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）的基本思想，首先是理想玻色气体，然后考虑了粒子间相互作用的影响，包括时间相关的现象。扩展到更奇特的凝聚包括磁偶极气体，两种成分的混合物，和旋量凝聚，需要一个聚焦的红外激光捕获的所有各种超精细磁态在一个特定的超精细$F$流形的$m_F$状态。在外加旋转的情况下，被捕获的BEC成核量子化涡旋。最近的理论和实验表明，激光耦合场可以模拟旋转效应。合成的规范场在非旋转凝聚体中产生了涡旋。
2012-03-14 cond-mat.quant-gas
Observation of Dipole-Induced Spin Texture in an $^{87}$Rb Bose-Einstein Condensate
本文报道了自旋为2的$^{87}$ Rb玻色-爱因斯坦凝聚体中磁偶极-偶极相互作用导致的自旋织构的形成。在横向极化自旋态制备旋量凝聚体，并使用Stern-Gerlach成像在磁场为90 mG、梯度为3 mG/cm的条件下观察时间演化。将实验结果与Gross-Pitaevskii方程的数值模拟结果进行了比较，揭示了所观察到的纵向磁化强度的空间调制是由于偶极-偶极相互作用产生的有效磁场中的自旋进动引起的.这些结果表明偶极-偶极相互作用对碱金属原子的旋量凝聚也有相当大的影响。
2014-05-13 cond-mat.quant-gas
Parametric amplification of matter waves in dipolar spinor Bose-Einstein condensates
在适当的条件下，自旋变化碰撞可能导致旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中物质波的参量放大。磁偶极-偶极相互作用，虽然通常在碱性原子中非常弱，但在放大过程中发挥了非常重要的作用。我们发现，这些相互作用可能会导致一个强烈的依赖的放大动力学之间的角度陷阱轴和磁场方向。我们也分析了磁场梯度所起的重要作用，它也强烈地改变了放大过程。因此，在未来的实验中必须仔细控制磁场梯度，以便清楚地观察放大动力学中偶极相互作用的影响。
2010-05-12 cond-mat.quant-gas
Bose-Einstein Condensation on the Surface of a Sphere
基于空间微重力下超冷碱金属原子的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的最新研究成果和将原子束缚在薄壳层上的泡阱的提出，我们研究了球表面BEC热力学.本文用解析方法确定了无相互作用玻色气体的临界温度和凝聚分数。然后我们考虑零程原子间相互作用势的引入，推广了零温度和有限温度下的非相互作用结果。无论是在非相互作用和相互作用的情况下，有限半径的球的关键作用被强调，表明在无限半径的限制恢复熟悉的二维结果。我们还研究了由球体表面的涡旋结构驱动的Berezinski-Kosterlitz-无边界过渡，分析了在这个有限尺寸系统中凝结和超流性的相互作用。
2019-10-20 cond-mat.quant-gas
Spinor Bose gas in an elongated trap
我们研究了一个细长陷阱中的旋量玻色气体。由于碱金属中自旋无关的能量远高于自旋相关的能量，因此通过改变径向约束，系统表现出不同的性质。我们表明，如果自旋相关的耦合是积极的，自旋液体凝聚，打破了电荷U（1）对称性，但保持自旋旋转对称性，可以实现在一个中间的限制制度。如果温度低于表征自旋无序性质的自旋能隙，则自旋液体冷凝物的性质是可见的。另一方面，如果温度高于能隙但低于自旋相关耦合，则出现了自旋扇区由半经典波描述的状态。利用关联函数和拓扑孤子对每个区域的特征进行了讨论。
2015-03-05 cond-mat.quant-gas
Dissipationless tune-out trapping for a lanthanide-alkali quantum gas mixture
Center for Integrated Quantum Science
本研究通过无耗散光学控制实现稀土-碱土量子气混合物中的一种组分的运动自由度控制，为多体实验提供了新的技术手段。
2025-11-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Bose-Einstein condensation: Twenty years after
这篇介绍性文章的目的是双重的。首先，我们对玻色-爱因斯坦凝聚体这一主题作了一个概括性的介绍，并简要讨论了近二十年来一些相关研究方向的进展。第二，我们介绍并呈现出现在罗马尼亚物理学报告特别卷中的文章，庆祝碱金属原子超冷气体中玻色-爱因斯坦凝聚实验产生以来第二个十年的结束。
2015-02-23 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Spontaneous demagnetization of a dipolar spinor Bose gas at ultra-low magnetic field
具有内部自由度的量子简并玻色气体，称为旋量凝聚体，是研究磁性和超流性之间相互作用的天然候选者。在迄今为止所研究的碱金属原子的旋量凝聚体中，旋量性质是由接触相互作用决定的，而由于小的磁偶极-偶极相互作用，磁化被动态冻结。在这里，我们研究了S=3 $^{52}$ Cr原子的旋量性质，其中相对较强的偶极-偶极相互作用允许磁化强度的变化。当磁场被淬灭到一个极低的值时，我们观察到铁磁相和非极化相之间的相变，低于该值时，相互作用压倒了线性塞曼效应。BEC磁化由于设置动力学的磁偶极-偶极相互作用而改变。我们的工作开辟了利用超冷原子进行自由磁化量子磁性的实验研究。
2011-03-24 cond-mat.quant-gas
Quenching dynamics of the bright solitons and other localized states in spin-orbit coupled Bose-Einstein condensates
研究了准一维条件下碱金属超冷原子和稀碱金属原子组成的二元玻色-爱因斯坦凝聚体的动力学。数值求解两个耦合的Gross-Pitaevskii方程，准确地描述了系统的动力学，我们证明了自旋输运可以控制适当的淬火自旋轨道（SO）和拉比耦合强度。此外，我们预测了各种动力学特性引起的淬火：破碎的振荡，呼吸器样的振荡模式，自旋混合-分离，不混溶的过渡，新兴的暗亮态，暗孤子，和自旋捕获动力学。我们还概述了本研究在操纵$^{39}$ K凝聚的自旋态的实验相关性。
2020-07-13 cond-mat.quant-gas nlin.PS
The superfluid fountain effect in a Bose-Einstein condensate
我们考虑一个简单的实验装置，基于谐波约束，其中玻色-爱因斯坦凝聚体和弱相互作用碱原子的热云被困在两个不同的容器连接的一个狭窄的通道。使用经典场近似，如J. Phys. B 40，R1（2007）中所述，并在Phys. Rev. A 81，013629（2010）中针对任意捕获势进行了优化，我们从理论上研究了著名的超流氦喷泉效应的模拟。我们表明，这种热机械效应可能确实在这个系统中观察到。通过分析系统的动力学，我们能够识别的超流和正常组件的流动，以及区分冷凝物馏分从超流组件。我们表明，超流分量可以很容易地从较冷的容器流到较热的一个，而正常的组件实际上是在后者阻塞。
2012-12-11 cond-mat.quant-gas
Shock waves in a quasi one-dimensional Bose-Einstein condensate
本文用解析和数值方法研究了由稀碱金属原子和超冷碱金属原子组成的准一维玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中激波的产生。对于BEC，我们使用基于一维非多项式薛定谔方程（1D NPSE）的状态方程，该状态方程考虑了横向方向上的密度调制并概括了熟悉的1D Gross-Pitaevskii方程（1D GPE）。比较1D NPSE与1D GPE，我们发现在冲击波的动力学的传播速度，形成的冲击的时间，和余震色散波纹的波长的定量差异。
2016-02-13 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Counter-diabatic vortex pump in spinor Bose-Einstein condensates
拓扑相位印记是一种在碱金属原子旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中产生确定性涡旋的成熟技术。最近的研究表明，与标准绝热方案相比，反绝热量子控制可以加速涡旋的产生，并抑制由于非绝热跃迁引起的原子损失。在这里，我们应用这种技术，辅助的光学插头，涡流泵理论上表明，顺序相位压印高达20个周期产生一个非常大的绕组数的涡流。与没有反非绝热控制的情况相比，我们的方法显著增加了用于快速泵送的泵的保真度，从而导致迄今为止报道的涡旋泵的每个粒子的最高角动量。我们的研究是基于三维多组分Gross-Pitaevskii方程的数值积分，该方程方便地产生自旋1系统的密度分布、相位分布、角动量和其他物理上重要的量。我们的研究结果激发了涡旋泵的实验实现和它所涉及的丰富物理的研究。
2016-10-13 cond-mat.quant-gas
Effects of magnetic dipole-dipole interactions in atomic Bose-Einstein condensates with tunable s-wave interactions
在原子玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中，s波相互作用通常是主要的相互作用形式。近年来，费什巴赫共振被用来降低许多原子光谱中s波相互作用的强度。这为研究BEC中的磁偶极-偶极相互作用（MDDI）提供了可能性，其中可以探索由长程和各向异性偶极相互作用产生的新物理。采用变分方法，研究了MDDI对具有可调s波相互作用的原子BEC静态和动态的影响。我们基准我们的计算对以前观察到的MDDI效应$^{52}$铬具有良好的协议，并预测新的效果，应该有希望观察实验。磁费什巴赫共振，$ε_{dd,\text{max}}$的参数，是用来定量表示实验观察不同原子物种的MDDI效应的可行性。我们发现，强烈的MDDI效应应观察到在陷阱和飞行时间的行为的碱性BEC的$^{7}$锂，$^{39}$ K，和$^{133}$ Cs。我们的结果为实验工作者认识和研究原子偶极量子气体提供了有益的指导。
2013-07-23 cond-mat.quant-gas
Bose Condensation of Photons Thermalized via Laser Cooling of Atoms
玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）是在低温下实现的物质的量子相。光子是玻色子中最重要的种类之一，由于缺乏粒子数守恒，通常不会凝聚。我们最近描述了一个光子热化机制，它产生了一个巨正则系综的光与有效的光子数守恒之间的子系统和粒子库。这种机制发生在原子的多普勒激光冷却期间，其中原子用作温度库，而冷却激光光子用作粒子库。在这里，我们解决这个问题的可能性BEC的光子在这个激光冷却光子热化的情况下，理论上证明了玻色凝聚的光子可以实现通过冷却的两个级别的原子（实现与碱土金属原子）内的法布里-珀罗腔的合奏。
2018-09-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Equation of state and self-bound droplet in Rabi-coupled Bose mixtures
几十年来，激光诱导原子内部态之间的跃迁一直在操纵原子云中发挥着重要作用。在没有相互作用的情况下，每个原子独立地行为，它们的相干量子动力学由拉比模型描述。自从稀气体中玻色凝聚的实验观测以来，多元量子气体的静态和动态性质得到了广泛的研究。此外，在非常低的温度下，量子涨落对多体系统的状态方程有着至关重要的影响。本文研究了量子涨落对相互作用碱金属原子的拉比耦合双组分玻色气体的影响。对均匀系统的无隙和有隙基元激发的发散零点能进行了适当的正则化，得到了超平均场状态方程的一个有意义的解析表达式。在吸引粒子间相互作用的情况下，我们表明，高斯波动所产生的量子压力可以防止崩溃的混合物与创建一个自绑定液滴。我们的液滴相的特点，并发现一个充满活力的不稳定性高于一个临界拉比频率挑起的液滴蒸发。最后，我们提出了一个实验来观察这样的量子液滴使用拉比耦合的内部状态的$^{39}$ K原子。
2017-10-03 cond-mat.quant-gas
Bose-Einstein condensation of photons in an ideal atomic gas
我们研究了光子与无相互作用气体原子处于热力学平衡时的玻色-爱因斯坦凝聚的特殊性。得到了所研究系统的热力学平衡的一般方程。我们研究这些方程的解决方案在高温的情况下，当系统的原子组分可以被认为是非简并的理想气体的原子，和光子组件可以形成一个状态的玻色凝聚。导出了该系统中跃迁温度的超越方程和凝聚光子密度的表达式。我们还获得了一些特殊情况下的临界温度方程的解析解。两个制度的玻色凝聚的光子，这两个制度的存在显着不同的性质的转变温度依赖于泵浦到系统中的光子的总密度，被揭示。在一种情况下，这种依赖性是传统的分数幂定律，而在另一种情况下，它是对数定律。应用数值方法，我们确定边界的存在和实施条件不同的制度的冷凝取决于所研究的系统的物理参数。我们还表明，对于大范围的物理系统，在平衡与光子（从超冷气体的碱金属到某些类型的理想等离子体），凝聚的光子应该发生根据对数制度。
2013-07-30 cond-mat.quant-gas
Quantum simulators by design - many-body physics in reconfigurable arrays of tunnel-coupled traps
我们提出了一个新的平台，自下而上的巡回多体系统的建设：超冷原子转移到自由配置的微透镜阵列的玻色-爱因斯坦凝聚体产生的聚焦光束偶极陷阱。这补充了传统的光晶格，并赋予二维量子模拟器领域一种新的性质。拓扑结构、阱深、原子数和相互作用强度的最终控制与足够的隧穿相匹配。我们描述了所需的光场，推导了几种碱金属的玻色-哈伯德参数，研究了加载过程和加热机制。为了证明这种方法的潜力，我们分析耦合环形约瑟夫森接触表现出多体共振。
2017-05-22 cond-mat.quant-gas
Role of single-particle and pair condensates in Bose systems with arbitrary intensity of interaction
基于玻色液体的半唯象理论，不考虑粒子间弱相互作用，研究了单粒子和对凝聚体的超流玻色系统。从熵的变分原理导出了描述该系统平衡态的耦合方程。这些方程进行了分析，在零温度下的解析和数值。结果表明，在单粒子和对凝聚的粒子的分数基本上取决于系统的总密度。在碱金属原子凝聚体中可达到的密度下，几乎所有的粒子都处于单粒子凝聚体中。随着总密度的增加，对凝聚分数增加，并成为主导。结果表明，在液氦密度下，单粒子凝聚分数小于10%，这与中子非弹性散射实验数据、蒙特卡罗计算和其它理论预测相一致。的基态能量，压力和压缩性被发现的系统考虑。分析了单粒子激发谱。
2013-03-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Elementary Excitations in Bose-Einstein Condensates at Large Scattering Lengths
本文对超冷碱金属气体中大散射长度和动量的玻色-爱因斯坦凝聚体的激发模式进行了理论分析，其中对平均场近似的修正变得很重要。我们假设，在亚稳态，单通道，气相中的有效相互作用有一个定义良好的傅里叶变换，与散射长度的比例。在此基础上，我们表明，增加散射长度或等效增加密度的系统变得不太相关，并在大值的散射长度布拉格散射直接措施的有效两体势的傅里叶变换。我们构建了模型势，该模型势适合Papp等人最近测量的$^{85}$ Rb中的线位移（Phys. Rev. Lett. { \bf 101}，135301（2008）），并表明它们固定了有效范围函数的低动量展开。当有效射程为$\ll 1$，$k^4$项的系数为$-7.5 \pm 0.5$时，我们发现与实验数据非常吻合.布拉格散射实验中的分辨率到目前为止并没有揭示在动态结构函数$S(k,ω)$的频率依赖性的细节，我们表明，费曼谱确定测得的线位移。我们提出了向新型密度波态转变的可能性。
2009-12-17 cond-mat.quant-gas
Quantum degenerate mixtures of strontium and rubidium atoms
我们报告实现的碱土金属元素锶与碱金属元素铷的量子简并气体混合物。我们的计划的一个关键组成部分是由Sr原子，连续激光冷却的窄线宽过渡的Rb的同情冷却。这种多功能的技术使我们能够生产超冷气体混合物的相空间密度高达0.06的两个元素。通过进一步的蒸发冷却，我们产生了87 Rb与88 Sr或84 Sr的双重玻色-爱因斯坦凝聚体，对于84 Sr-87 Rb混合物，每个元素的凝聚原子数超过10^5。这些量子气体混合物构成了生产极性开壳层RbSr分子量子气体的重要一步。
2013-05-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Mathematical Models and Numerical Methods for Bose-Einstein Condensation
碱金属原子超冷蒸气中玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）的实现极大地推动了磁阱和光晶格中原子气体凝聚量子态的理论和实验研究。本文简要介绍了基于平均场论的BEC的数学模型、理论和数值方法。我们从三维Gross-Pitaevskii方程（GPE）出发，对弱相互作用玻色子的单分量BEC进行建模，将其缩放为三参数模型，并展示了如何将其简化为二维和一维GPE。为BEC的基态和动力学提供了数学理论和数值方法。扩展到GPE与角动量旋转项的旋转BEC，GPE与长程各向异性偶极-偶极相互作用的偶极BEC和耦合GPE的自旋轨道耦合BEC进行了讨论。最后，对全文进行了总结，并对未来的研究方向进行了展望。
2014-03-16 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Single-domain Bose condensate magnetometer achieves energy resolution per bandwidth below $\hbar$
我们提出了一种磁传感器的能量分辨率每带宽$E_R < \hbar$。我们展示了如何$^{87}\mathrm{Rb}$单域旋量玻色-爱因斯坦凝聚体，检测到的非破坏性法拉第旋转探测，实现Single Shot直流磁灵敏度的$72(8)~\mathrm{fT}$测量体积$V= 1091(30)~μ\mathrm{m}^3$的$3.5~\mathrm{s}$，从而$E_R = 0.075(16)~\hbar$。我们测量实验的凝聚体积，自旋相干时间，和读出噪声，并使用相空间方法，支持3+1D平均场模拟，计算自旋噪声。自旋噪声的贡献包括单体和三体损失和剪切的投影噪声分布，由于铁磁接触相互作用和二次塞曼位移的竞争。尽管如此，单域、超冷两体相互作用的完全相干性质允许系统逃避相干与~密度折衷，这对传统的自旋-进动传感器施加了能量分辨率限制。我们预测，其他玻色凝聚碱，特别是反铁磁$^{23}\mathrm{Na}$，可以进一步提高这种方法的能量分辨率。
2022-01-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Time-dependent condensation of bosonic dysprosium
Institute for Theoretical Physics, Heidelberg University（海德堡大学理论物理研究所）
研究超冷¹⁶⁴Dy原子中磁偶极相互作用对热化和玻色-爱因斯坦凝聚形成的影响，并预测时变凝聚分数。
2025-12-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Finite-size effects on the cluster expansions for quantum gases in restricted geometries
我们解析地得到了在整个温度范围内，理想玻色和费米气体在3-D盒形几何和谐振陷波几何中的单粒子密度矩阵。在限制几何条件下，我们得到了相同系统的宏观自由能的封闭形式的量子集团展开式。我们提出了一个关于量子团簇积分的一般形式的定理（并给出了证明）。我们还考虑了短程相互作用在盒形几何中玻色和费米气体的准一维情况下的分析。我们的理论结果是准确的，并直接有助于理解有限尺寸效应对玻色和费米气体在受限几何中量子团簇膨胀的影响。我们的结果将是相关的实验研究的背景下，在超冷系统中的稀玻色和费米气体的碱金属原子（i）在3-D磁光盒陷阱与准均匀势中心周围[1]，（ii）在3-D谐波陷阱[2，3]。
2022-10-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Phase diagram of quantum fluids. The role of the chemical potential and the phenomenon of condensation
我们讨论了在零温度附近保持流体的纯系统的一般相图。我们称这个阶段为量子流体。我们认为，转变的签名是化学势的符号的变化，在正常阶段是负的，并成为积极的量子流体相。我们表明，这种变化的特点是由一种现象，我们称之为凝聚，其中一个宏观数量的粒子是在自己的多体基态，费米和玻色气体的共同情况。我们表明，理想的玻色-爱因斯坦凝聚适合在这种情况下，但它也允许发生的情况，我们可以称之为“费米-狄拉克凝聚”。此外，我们认为，这种现象也是背后的发展超流相在真正的相互作用的流体。然而，只有相互作用系统才能将从热流体到量子流体的变化表现为真正的相变。作为一个推论，这一论点表明了“超固体”相出现的必然性。我们还表明如何这些想法可能是有用的超冷碱性气体的实验的描述。
2011-09-08 cond-mat.quant-gas
Metastable Quantum Phase Transitions in a One-Dimensional Bose Gas
这是一本书的一章。本章的第一段如下：“超冷量子气体为量子多体物理学提供了一个奇妙的舞台，因为实验系统是广泛可控的，无论是静态还是动态。一个这样的系统是环上的一维（1D）玻色气体。在这个系统中，组成玻色子的原子（通常是碱金属）之间的二元接触相互作用可以在符号和数量级上进行控制;最近的一项实验使用称为费什巴赫共振的原子-分子共振将相互作用调谐到了七个数量级以上。因此，人们可以直接实现从弱相互作用到强相互作用的Lieb-Liniger哈密顿量。与此同时，有一些实验利用环陷阱。环形几何也为我们提供了研究该系统拓扑性质的机会;超流体的主要性质之一是量子化循环，其中每个粒子的平均角动量L/N在旋转下量子化。因此，我们专注于一个可调的一维玻色系统的主要控制参数是相互作用和旋转。我们将证明在相互作用-转动控制参数平面上存在一个临界边界，在该边界上系统的拓扑性质发生变化。这是我们的\textit{metastable quantum phase transitions}（QPT）概念的基础。此外，我们将证明环的有限域是QPT发生的必要条件，因为零点动压可以诱导QPT，即，该系统必须是有限的，因此，我们试图推广的概念QPT固有有限的，介观或纳米系统。"
2010-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Optical pumping effect in absorption imaging of F=1 atomic gases
本文研究了$F=1$超精细自旋态$^{23}$ Na原子吸收成像中的光抽运效应。通过求解探测光作用下自旋布居的速率方程，得到了$F=1$吸收成像光信号的解析表达式。此外，我们还通过测量不同自旋态下制备的$^{23}$ Na玻色-爱因斯坦凝聚体的吸收光谱来验证这一结果。分析结果可用于$F=1$旋量凝聚体成像的定量分析，也可用于其他具有$I=3/2$核自旋的碱金属原子，如$^{87}$ Rb.
2016-08-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
A strontium quantum-gas microscope
该研究展示了锶量子气体显微镜，实现对$^{84}$Sr玻色量子气体的单原子分辨成像与超流干涉观测，为耗散Hubbard模型和SU(N)费米子研究提供新平台。
2023-12-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Creating a Quantum Degenerate Gas of Stable Molecules via Weak Photoassociation
量子简并分子代表了基础研究和实际应用的新范式。将已经量子简并的原子结合成分子，为解决将分子冷却到超冷温度的困难提供了一条至关重要的捷径。虽然缔合可以用激光或磁场诱导，但光缔合需要不切实际的激光强度来克服原子对和分子波函数之间的差的重叠，并且实验目前仅限于磁缔合。在这里，我们模拟现实生产的量子简并气体的稳定分子通过双光子光缔合玻色凝聚原子。激光频率的绝热变化将初始原子凝聚几乎完全转化为稳定的分子凝聚，即使对于低强度激光。偶极LiNa的结果提供了碱金属原子所需的光缔合激光强度的上限约为30 W/cm ^2，表明了超越磁缔合的量子简并分子的可行途径。
2010-08-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
