Mach-Zehnder interferometry with interacting trapped Bose-Einstein condensates
我们从理论上分析了一个具有囚禁凝聚体的马赫-曾德尔干涉仪,发现它对粒子间相互作用引起的非线性具有惊人的稳定性。我们研究的相位灵敏度,对于数目压缩的输入状态,可以克服散粒噪声限制,并增加到海森堡限制,提供了一个贝叶斯或最大李克梵相位估计策略。最后,我们证明了鲁棒性的马赫-曾德尔干涉仪存在的相互作用对凝聚振荡和一个现实的原子计数误差。
2011-08-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Nonlinear quantum interferometry with Bose condensed atoms
在量子干涉测量中,控制和利用非线性相互作用对于实现高精度测量至关重要。包括玻色凝聚原子在内的超冷原子由于具有长的相干时间和高的可控性,被广泛用于实现量子干涉。本文综述了玻色凝聚原子量子干涉的理论研究进展。特别地,我们关注于原子-原子相互作用引起的非线性现象以及如何控制和利用这些非线性现象。在平均场描述下,由于原子与原子的相互作用,干涉图样中出现了物质波孤子,玻色-约瑟夫森结中存在宏观量子自陷。在多体描述下,原子与原子之间的相互作用可以产生非经典纠缠,利用这种纠缠可以实现超出标准量子极限的高精度测量。
2011-10-30 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Probing early phase coarsening in a rapidly quenched Bose gas using off-resonant matter-wave interferometry
本文利用非共振物质波干涉术测量快速淬火铷玻色气体的相位相干长度,证实涡旋形成前存在相位粗化,并发现相干长度与涡旋平均间距成线性关系,为定量理解临界相变中的缺陷密度提供依据。
2024-10-02 cond-mat.quant-gas
Hong-Ou-Mandel interferometry with trapped polariton condensates
本研究通过Hong-Ou-Mandel干涉测量,探究光学囚禁玻色-爱因斯坦凝聚体中极化激元的不可区分性,测试不同统计区域的双极化激元干涉局限,揭示不同偏振条件下的HOM动力学特征。
2025-05-16 cond-mat.quant-gas physics.optics
Interferometry with non-classical motional states of a Bose-Einstein condensate
我们用双脉冲Ramsey型干涉仪研究了非简谐势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体的非经典运动态。用于操纵凝聚波函数的控制脉冲从最优控制理论获得,并直接优化以最大化干涉对比度。它们允许快速操纵的原子系综相比,固有的衰变和多体退相效应,从而达到92%的实验实施中的干涉对比度。
2014-02-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Lattice-Trapped Atom Interferometry with a Bose-Einstein condensate: Observation and Control of Interactions
University of Washington(华盛顿大学)
利用弱相互作用的镱玻色-爱因斯坦凝聚体实现晶格捕获原子干涉仪,通过改变原子数或样品体积控制相互作用,并观察到平均场效应,为超越单原子物理的计量学进展开辟道路。
2026-05-26 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Spin-orbit coupled interferometry with ring-trapped Bose--Einstein condensates
提出了一种利用自旋玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)和时变磁场作为相干分束器的原子干涉方法。我们的协议创建长寿命的叠加逆流状态,这是根本的利益,可以敏感的Sagnac效应和磁场的亚微G尺度。我们分裂环捕获的凝聚,最初在$m_f=0$超精细状态,到内部$m_f=\pm1$状态和凝聚超流的叠加,这是自旋轨道耦合。在询问之后,可以从到$m_f=\pm1$状态的布居转移来推断相对相位累积。逆流产生方案是示意性确定的,并且不依赖于耦合到另外的光场或机械搅拌技术。我们的协议可以最大限度地提高经典的Fisher信息的任何旋转,磁场,或interspeaking时间,因此具有最大的灵敏度,可用于不相关的粒子。精度可以随着询问时间的增加而增加,因此仅受冷凝物寿命的限制。
2017-10-29 cond-mat.quant-gas
Trapped ideal Bose gas with a few heavy impurities
本文提出了一种计算理想玻色气体在准一维和准二维简谐势阱中的热力学性质的一般方法。在较宽的温度和相互作用强度范围内,数值计算了单个杂质的结合能,并详细研究了囚禁玻色气体中两个杂质之间的介质诱导类Casimir力.
2023-03-02 cond-mat.quant-gas
Transition region properties of a trapped quasi-two-dimensional degenerate Bose gas
本文用c场模拟技术研究了准二维玻色气体的束缚态。我们计算了简并区系统密度的中心曲率和凝聚态模的涨落。这些结果为研究超流相变区的系统行为提供了新的认识。
2009-10-31 cond-mat.quant-gas
Dipole Mode of Trapped Bose--Fermi Mixture Gas
本文研究了由单粒子玻色子和单粒子费米子组成的玻色-费米混合气体中的偶极模与$s$波散射。在极低的温度范围内,玻色-爱因斯坦统计和费米-狄拉克统计可能会引起一个有趣的集体模式的温度依赖性。应用矩量法求解线性化的Boltzmann方程,研究了偶极模在流体力学区和无碰撞区之间的跃迁。
2020-01-30 cond-mat.quant-gas
Stueckelberg interferometry using periodically driven spin-orbit coupled Bose-Einstein condensates
研究了自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)在拉曼耦合周期调制下的单粒子色散.这种调制引入了SOC修饰本征能级的进一步耦合,从而创建了第二代调制修饰本征能级。理论计算表明,这些调制修饰的本征能级具有一对避免交叉和更丰富的自旋动量锁定,我们观察到使用BEC输运测量。此外,我们使用的对避免交叉工程师的可调谐Stueckelberg干涉仪,给出了在BEC的自旋极化干涉条纹。
2017-03-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Tunable anisotropic magnetism in trapped two-component Bose gases
我们从理论上讨论了光晶格中均匀玻色-玻色混合物和囚禁玻色-玻色混合物在零温和有限温下的磁有序性。利用玻色动力学平均场论,得到了三维立方晶格中均匀双组分Bose-哈伯德模型的相图,该模型除了Mott态和超流态外,还具有XY-铁磁和反铁磁竞争磁序.我们表明,这些磁相也坚持在谐波陷阱的存在下。
2011-05-24 cond-mat.quant-gas
Observation of the BKT Transition in a 2D Bose Gas via Matter-Wave Interferometry
我们使用物质波干涉术探测被囚禁的二维玻色气体的局部相位起伏。这使得我们能够测量相位关联函数,当系统穿过Berezinskiii-Kosterlitz-无量纲(BKT)转变时,相位关联函数从代数衰减变为指数衰减。我们确定的BKT指数$η$的温度依赖性,并找到临界值$η_c = 0.17(3)$为我们的捕获系统。此外,我们测量的局部涡密度的函数的局部相空间密度,这表明跨过渡的尺度不变的行为。我们的实验研究得到了蒙特卡罗模拟的支持,并提供了一个全面的理解BKT过渡的陷阱系统。
2022-04-18 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Superfluidity and collective oscillations of trapped Bose-Einstein condensates in a periodical potential
基于一维Bogoliubov-de Genes方程的统一理论处理,研究了囚禁光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的超流现象.在微扰制度,所有的分析框架,使一个简单的现象学映射的集体激发和振荡特性的被困BEC可用的实验配置也适合。
2011-12-16 cond-mat.quant-gas
Spin-orbit-coupling-induced phase separation in trapped Bose gases
本研究揭示了囚禁自旋-1/2玻色-爱因斯坦凝聚体中二维自旋-轨道耦合诱导的相分离机制,分析了Rashba和各向异性情形下的差异,并提出绝热分裂动力学作为其应用。
2024-11-05 cond-mat.quant-gas
Atomic Interactions in Precision Interferometry Using Bose-Einstein Condensates
我们提出的理论工具,预测和减少原子相互作用的影响,在玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)干涉实验。为了解决自由传播过程中的平均场位移,我们推导出一个强大的缩放解决方案,减少了三维Gross-Pitaevskii方程的一组三个简单的微分方程有效的任何相互作用强度。为了模拟BEC干涉仪的其他常见组件-冷凝分裂,操纵和重组-我们概括了缓慢变化的包络减少,提供分析处理和显着改进的模拟。将这些工具应用于BEC干涉仪以测量精细结构常数(Gupta等人,2002),我们发现与原始实验的结果一致,并证明原子相互作用并不妨碍测量优于十亿分之一的精度,即使是对于具有相对较大的散射长度的原子物种。这些工具有助于使BEC干涉测量成为广泛的精密测量的可行选择。
2011-08-26 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Roton spectroscopy in a harmonically trapped dipolar Bose-Einstein condensate
本文研究了一个具有偶极-偶极相互作用的谐波囚禁的玻色-爱因斯坦凝聚体。我们表明,Roton频谱清楚地揭示了静态和动态的结构因素,可以使用布拉格光谱测量。我们开发和验证的理论的基础上的局部密度近似的动态结构因子。
2012-06-13 cond-mat.quant-gas
Finite temperature stability of a trapped dipolar Bose gas
本文计算了具有偶极-偶极相互作用的囚禁正常玻色气体的稳定性图。我们的研究特征的陷阱的几何形状,温度和短程相互作用的稳定性的作用。我们预测一个强大的双不稳定性功能所产生的热气体饱和度和各向异性的相互作用的相互作用在扁俘获几何形状。我们的研究结果是相关的,目前的实验与极性分子,将是有用的发展战略,以获得一个极性分子玻色-爱因斯坦凝聚体。
2011-07-01 cond-mat.quant-gas
Continuously trapped matter-wave interferometry in magic Floquet-Bloch band structures
针对囚禁物质波干涉测量中阱噪声引入的系统误差问题,提出本征抗噪福克工程平台,利用振幅调制光学晶格的幻福克-布洛赫能带结构实现马赫-曾德尔干涉力传感,实验验证其抗噪性与可编程性,为量子力传感器提供新方案。
2025-08-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Momentum-space Aharonov-Bohm interferometry in Rashba spin-orbit coupled Bose-Einstein condensates
由于最近的实验实现的合成Rashba自旋轨道耦合铺平了一条新的途径,探索和工程的拓扑相位在超冷原子,一个精确的,固体检测的Berry相位一直希望明确的表征系统拓扑结构。本文提出了一种在面内塞曼场突变的Rashba自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中进行动量空间Aharonov-Bohm干涉测量的方案,能够测量Rashba能带的Berry相位.我们发现,与狄拉克点的存在下,Berry相位直接揭示了一个强大的黑暗干涉条纹,并作为外部塞曼场的函数的特点是由条纹的对比度。我们还建立了一个变分模型描述的干涉过程与半经典运动方程的基本动力学量,这导致了一致的轨迹和几何相位的实时模拟的Gross-Pitaevskii方程。该研究将为超冷原子系统Berry相的实验检测提供及时的指导,并有助于进一步研究它们在动量空间中的干涉动力学。
2017-10-17 cond-mat.quant-gas
Third-order momentum correlation interferometry maps for entangled quantal states of three singly trapped massive ultracold fermions
本文给出了三个超冷费米子原子在线性三阱光阱中的飞行时间谱的高阶动量关联函数的解析表达式,它们对应于三重纠缠的W-态和Greenberger-Horne-Zeilinger-型(GHZ)态.这里介绍的方法对比,并超越了基于标准威克的因式分解方案,它可以确定三阶和二阶自旋分辨和自旋未分辨的动量相关性,旨在与被困的大质量粒子类比的物质波干涉调查,并有可能扩大范围,最近的三光子量子光学干涉。
2019-08-10 cond-mat.quant-gas nucl-th quant-ph
Quantitative test of mean-field description of a trapped two-dimensional Bose gas
我们调查的准确性的两个平均场论的被困的二维玻色气体在预测过渡区的性质相比,非微扰的经典场计算。为了进行这些比较,我们检查的密度分布和预测的Berezinskiii-Kosterlitz-无边界超流体的转变温度在一个参数范围内,在紧密捕获的方向上的热激活程度变化很大。这些结果提出了一个重要的测试这些平均场论,并提供了一个表征其典型的准确性。
2009-11-01 cond-mat.quant-gas
Effective Scaling Approach to Frictionless Quantum Quenches in Trapped Bose Gases
本文提出有效标度方法,通过辅助方程插值非相互作用与Thomas-Fermi极限,逆向设计光滑阱频率实现捕获玻色气体的无摩擦量子淬火,并可推广至三维。
2021-07-16 cond-mat.quant-gas
Dynamics of a cold trapped ion in a Bose-Einstein condensate
研究了激光冷却囚禁离子($^+$或$^+$)与光限$^{87}$ Rb玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的相互作用.该系统具有有趣的离子和原子云的动力学,由它们的碰撞和它们在各自的陷阱中的运动确定。弹性以及非弹性的过程进行观察,并确定其各自的截面。我们证明了单离子可以用来探测超冷原子云的密度分布。
2010-07-27 cond-mat.quant-gas
Spin Turbulence in a Trapped Spin-1 Spinor Bose--Einstein Condensate
我们数值研究了二维囚禁自旋1旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中的自旋湍流,着重于能谱。囚禁系统中的自旋湍流是由初态自旋密度矢量螺旋结构的不稳定性产生的。我们的数值计算发现,在囚禁系统中,在铁磁情况下,自旋相关的相互作用能的谱呈现-7/3的幂律,这在我们以前的研究中在均匀系统中得到了证实.通过研究自旋空间中动力学变量的轨道,讨论了-7/3幂律与自旋密度矢量运动的关系。
2012-04-03 cond-mat.quant-gas
Quench Dynamics in a Trapped Bose-Einstein Condensate with Spin-Orbit Coupling
研究了受拉曼型自旋轨道耦合作用的玻色-爱因斯坦凝聚体的相变动力学。通过调节耦合强度,冷凝物通过二级相变进入不混溶相。我们观察到由有限速度淬火产生的畴壁缺陷由Kibble-Zurek机制(KZM)描述,并量化的幂律行为的畴数和形成时间与淬火速度的缩放。
2018-11-19 cond-mat.quant-gas
Particle fluctuations in nonuniform and trapped Bose gases
研究了任意非均匀玻色-爱因斯坦凝聚体系统中的粒子涨落问题。这包括被困玻色原子的情况。结果表明,对于任何非均匀相互作用原子系统,粒子涨落的正确描述总是导致正则涨落。
2009-08-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Trapped Bose-Bose mixtures at finite temperature: a quantum Monte Carlo approach
本文用量子蒙特卡罗方法研究了束缚玻色-玻色混合物在稀态下的热性质。我们的主要目的是调查的超流密度和冷凝分数对温度的依赖性,为混合相和分离相。为此,我们使用扩散蒙特卡罗方法,在零温度限制,和路径积分蒙特卡罗方法有限的温度。所得到的结果进行了比较,在零温度下的混合物的耦合Gross-Pitaevskii方程的解决方案。我们注意到在某些相分离的混合物中存在各向异性的超流密度。我们的研究结果还表明,超流密度和冷凝分数的温度演化略有不同,显示值得注意的情况下,超流分数小于冷凝分数。
2020-11-08 cond-mat.quant-gas
Breathing oscillations of a trapped impurity in a Bose gas
受最近实验的启发[J. Catani等人,arXiv:1106.0828v1预印本,2011],我们研究了与单独捕获的玻色气体相互作用的谐波捕获杂质的宽度中的呼吸振荡。我们提供了一个直观的物理图片,这样的动态在零温度下,使用随时间变化的方法。在Gross-Pitaevskii制度,我们得到呼吸振荡的振幅被抑制的自陷,由于与玻色气体的相互作用。在玻色气体中引入声子导致呼吸振荡的阻尼和杂质宽度的非马尔可夫动力学,其程度可以通过可控参数来设计。我们的研究结果再现了Catani等人观察到的杂质动力学的主要特征。尽管实验的热效应,并支持在Gross-Pitaevskii制度的系统模拟。此外,我们预测在较低的温度下,由于自陷和被困玻色气体的不均匀性的新的效果。
2011-11-26 cond-mat.quant-gas
Calorimetry of a harmonically trapped Bose gas
我们通过实验研究了一个谐波囚禁的玻色-爱因斯坦凝聚体的能量-温度关系,通过转移一个已知量的能量到凝聚体,并测量由此产生的温度变化。我们考虑两种传热方法,第一种是利用重力下的自由膨胀,第二种是利用光学驻波来激发势场中的原子。我们调查的相互作用的热力学的影响,并比较我们的结果各种有限温度理论。
2015-09-03 cond-mat.quant-gas
Self-consistent Description of Bose-Bose Droplets: Harmonically Trapped Quasi-2D Droplets
本文描述了玻色-玻色混合物的量子液滴在一个空间方向上受简谐外力的压缩。我们的方法是基于[1]中的自洽方法。在约束的方向上的真实空间液滴轮廓占,但在自由方向上的局部密度近似假设。我们定义了一种数值方法来找到超出平均场的贡献的化学势(李黄杨化学势)-数量,确定液滴的轮廓。除了数值方法,我们发现在两种极限情况下的解析形式的李-黄-杨潜力:一个微扰的结果为强约束和半经典表达式时,约束是非常弱的。
2022-02-22 cond-mat.quant-gas
Quench-produced solitons in a box-trapped Bose-Einstein condensate
我们描述了一个在准一维盒阱玻色-爱因斯坦凝聚体中只利用各向同性s波散射长度的猝灭来制备孤子的方案。猝灭到初始一维耦合强度的四倍,在盒子的每个边界处产生一个孤子,然后在均匀的背景密度中传播并相互碰撞。在猝灭过程中没有非孤子激发产生。该程序是强大的散射长度斜坡率和最终散射长度的不匹配的缺陷。
2020-02-24 cond-mat.quant-gas
Inter-species entanglement of Bose-Bose mixtures trapped in optical lattices
本文讨论了囚禁在光晶格中的玻色-玻色混合物的种间纠缠。这项工作的动机是观察到,在第二个组件的存在下,莫特绝缘体波瓣移动{ \em{differently} }的空穴和粒子侧相对于莫特波瓣的单物种系统(物理修订版A 82,021601,激光物理21,1443)。我们使用微扰理论,制定在希尔伯特空间分解的晶格对称性的手段,为了表明莫特瓣的不均匀移位是一个物种间纠缠的结果,不同的最低激发态,以消除和添加一个粒子。我们的研究结果表明,混合物中的种间纠缠可以为理解量子相变提供一个新的视角。为了验证我们的方法,我们比较我们的结果从微扰理论与量子蒙特卡罗模拟。
2015-12-25 cond-mat.quant-gas
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
Visualization of Dimensional Effects in Collective Excitations of Optically Trapped Quasi-Two-Dimensional Bose Gases
考虑到弱隧穿效应,我们分析了轴向受限于叠加谐波阱的光晶格中玻色气体的宏观动力学。我们的研究结果表明,过渡到准二维(2D)制度的被困气体,3D状态方程和平衡密度分布获得2D多体效应的修正。横向呼吸模式中的相应频率偏移在当前设施内是可访问的,这表明直接观察到尺寸效应。与其他相关影响的比较。
2011-03-16 cond-mat.quant-gas
Anomalous Effects in a Trapped Bose-Einstein Condensate
本文在变分框架下研究了零温和有限温度下超冷玻色气体的反常密度。我们证明了它在一维是有限的,而在二维和三维是几何和线性发散的。我们采用的重整化方法更可靠,与变分格式相容。主要结果是:异常密度和非凝聚密度分别是
2013-03-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Interaction ramps in a trapped Bose condensate
非绝热相互作用斜坡被认为是捕获的玻色-爱因斯坦凝聚体。从绝热性的偏离通过升温过程中产生的加热或剩余能量来表征。我们发现,斜坡时间上的热量的依赖性是非常敏感的斜坡协议。我们解释了这种依赖性的特点,通过一个单参数的有效描述的基础上的动态的冷凝物的大小。
2010-12-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Crow instability in trapped Bose-Einstein condensates
我们从理论上表明,细长的涡旋-反涡旋偶极子可以创建可控的捕获玻色-爱因斯坦凝聚体,使用已知的实验技术。足够长度的涡旋偶极子是不稳定的,并级联成缓慢的涡旋环,最终通过声音发射衰减。这种反平行涡线元素的不稳定性,它在涡环和被困原子气体中自生成开尔文波,可能在弥合量子湍流的开尔文波和柯尔莫哥洛夫-理查森级联中发挥作用。
2011-07-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Interferometry with Synthetic Gauge Fields
我们提出了一个紧凑的原子干涉测量方案,用于测量弱的,随时间变化的加速度。我们的方案使用了一个由两个内部态耦合到一个带相反电荷的合成规范场的稀陷玻色子组成的系综。被捕获的规范场将自旋耦合到动量,以允许对内部状态连续地施加依赖于时间的加速度。我们推广了这个系统以降低噪声,并估计这样一个系统的灵敏度为S~10^-7 m / s^2 / Hz^1/2。
2010-11-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Systematic analysis of relative phase extraction in one-dimensional Bose gases interferometry
针对一维玻色气体干涉测量中忽略纵向动力学的问题,提出解析修正公式并数值评估误差传播,刻画干涉测量的可靠性,为改进相位提取方法以观测新物理现象提供指导。
2025-02-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Advances in precision contrast interferometry with Yb Bose-Einstein condensates
利用三光路对比度干涉仪(CI)和激光脉冲衍射光栅,我们建立了第一个镱原子的物质波干涉仪。我们提出了高精度测量相关的对比度干涉测量的进展。通过与传统的原子干涉仪进行比较,我们证明了CI对长相互作用时间(> 20 ms)的振动的免疫力。我们表征和演示控制两个最大的系统效应的精细结构常数通过光子反冲与我们的干涉仪的高精度测量:衍射相位和原子相互作用。对于大多数使用大动量转移分束器的干涉仪,衍射相位是一个重要的系统;原子相互作用是任何BEC干涉仪的关键问题。最后,我们考虑了未来的子部分每十亿光子反冲测量使用Yb CI的前景。
2014-11-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Quantum-gas microscopy and Talbot interferometry of the Bose-glass phase
Department of Physics, University of Strathclyde(斯特拉斯克莱德大学物理系);Aegiq Ltd.(Aegiq有限公司);Department of Physics, University of Oxford(牛津大学物理系)
研究通过量子气体显微镜与塔尔博干涉仪测量玻色玻璃相的相干长度,利用单原子分辨探测和超冷原子在二维晶格中的有序势,揭示玻色玻璃相的特征,并观察非平衡动力学的迹象。
2026-03-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas physics.atom-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
Excitations of a trapped two component Bose Einstein Condensate
本文分析了准二维玻色-爱因斯坦凝聚体的激发谱。我们研究了在混溶到不混溶的相变中激发态的性质是如何变化的。我们发现,体激发是典型的单组分BEC与界面弯曲激发。我们研究这些激发如何改变作为相互作用强度的函数。
2013-07-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Interferometry with independently prepared Bose-Einstein condensates
我们表明,它是可能的,以达到亚散粒噪声灵敏度的相位估计使用两个独立准备的玻色-爱因斯坦凝聚体作为输入的干涉仪。在这种情况下,粒子之间的量子相关性是突破散粒噪声极限所必需的,它源于玻色子的不可分割性。考虑到每个凝聚体中原子数的独立波动,我们计算了灵敏度的极限。我们的主要结论是,即使在存在主要的原子数波动,干涉仪上的两个独立的凝聚操作可以得到非常高的灵敏度。我们还表明,从测量的原子数的估计利用这些量子相关。这一观察是在最近测量多体系统中Fisher信息的背景下进行的[H. Strobel { \it et al},Science { \bf 345},424(2014)]开启了构造在散粒噪声极限以下操作的新型干涉仪的道路。
2014-10-31 cond-mat.quant-gas quant-ph
Kelvin-Tkachenko waves of few-vortex arrays in trapped Bose-Einstein condensates
本文计算了囚禁玻色-爱因斯坦凝聚体中三维少涡阵列的低激发态。不同的Kelvin-Tkachenko涡波分支的数量与冷凝物中的涡的数量相匹配。最低奇宇称模式表现出超流陀螺涡旋运动。在实验上,这些模式可以被单独激发和观察到,或者与量子湍流的形成和衰减有关。
2011-07-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Zero-energy states in rotating trapped Bose-Einstein condensates
本文计算了三维旋转玻色-爱因斯坦凝聚体的准粒子激发谱。与流体力学连续介质理论的预测相反,我们发现在谐波陷阱的中间旋转频率处的Tkachenko模式谱中存在最小值。这样的最小值可以容纳激发能为零的Tkachenko准粒子。我们讨论这样的零模式的实验签名。
2013-06-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Characterization of nonequilibrium states of trapped Bose-Einstein condensates
通过数值求解非线性薛定谔方程,研究了囚禁玻色-爱因斯坦凝聚体中不同非平衡态的产生。通过摇动陷阱来诱导非平衡态,产生以下状态:弱非平衡态、涡芽状态、涡环状态、直涡线状态、变形涡状态、涡湍流、颗粒湍流和波湍流。通过引入有效温度、菲涅耳数和马赫数,提出了非平衡态的表征方法。
2018-04-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Fluctuation indices for atomic systems with Bose-Einstein condensate
提出了表征统计系统热力学稳定性的涨落指数的概念。这些指数对于研究非均匀和囚禁原子组装体的稳定性特别有用。计算了几个具有玻色-爱因斯坦凝聚体的系统的涨落指数。结果表明:理想的均匀玻色凝聚气体是不稳定的;被囚禁的理想气体对于大于2的约束维数是稳定的;被囚禁的气体,在约束维数2以下,是弱不稳定的;被囚禁的气体只在空间维数3是稳定的;一维被囚禁的气体是不稳定的;在谐波陷阱中的二维气体代表边缘情况,是弱不稳定的;相互作用的非均匀三维玻色凝聚气体是稳定的。在稳定的玻色凝聚系统中不存在反常粒子涨落。
2010-08-27 cond-mat.quant-gas hep-ph
Mach-Zehnder atom interferometry with non-interacting trapped Bose Einstein condensates
本文利用可调相互作用的囚禁BECs在双阱势中通过量子隧穿实现线性分束,并行运行马赫-曾德尔干涉仪,结合差分分析与自旋回波,实现一秒相干时间,用于高精度力测量与量子传感。
2025-04-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quantum hydrodynamic approximations to the finite temperature trapped Bose gases
对于描述玻色-爱因斯坦凝聚体与激发态原子相互作用的量子动力学模型,我们采用Chapman-Enskog展开法推导了它的流体力学近似,包括Euler近似和Navier-Stokes近似。流体力学近似不仅描述了BEC的宏观行为,而且还描述了它与非凝聚体的耦合,这与Landau的双流体理论相一致。
2018-06-12 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Quantum Impurity in a One-dimensional Trapped Bose Gas
本文提出了一个新的理论框架,用来描述一维囚禁玻色系统中的杂质。该理论处理任何外部约束,任意质量比,和一个弱相互作用可以包括在玻色粒子之间。为了证明我们的技术,我们计算了一个样本系统的基态能量和属性的八玻色子,发现一个很好的协议与数值精确的结果。因此,我们的理论可以为冷原子气体的实验提供明确的预言。
2015-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Diffraction catastrophes threaded by quantized vortex skeletons caused by atom-optical aberrations induced in trapped Bose-Einstein condensates
我们提出了一个非线性原子光学实验,在玻色-爱因斯坦凝聚态波中产生由量子化涡旋骨架穿过的衍射灾难。我们展示了如何原子光学畸变诱导捕获玻色-爱因斯坦凝聚体演变成特定的焦散结构,由于不完善的聚焦。观察到横截面为交错涡格的涡骨架在普遍衍射灾难内部成核。我们的观察揭示了玻色新星的结构和动力学,并提出了物质波衍射灾难的应用,包括检测的序参量配对对称性在冷气体实验。
2013-08-23 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Effects of Interactions on the Critical Temperature of a Trapped Bose Gas
我们进行高精度测量的谐波捕获原子玻色气体的冷凝温度与广泛可调的相互作用。对于弱相互作用,我们观察到的临界温度与平均场论非常一致的负位移。然而,对于足够强的强相互作用,我们清楚地观察到一个额外的积极的转变,超越平均场临界相关的特点。我们还讨论了非平衡效应的表观临界温度非常弱和非常强相互作用。
2011-04-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph