Universal Four-Boson States in Ultracold Molecular Gases: Resonant Effects in Dimer-Dimer Collisions
我们研究了超冷二聚体-二聚体碰撞中的普遍四体物理现象。我们发现，共振功能与三体Efimov物理和二聚体-二聚体散射长度是普遍相关的。普适四玻色子态的出现允许二聚体-二聚体相互作用的可调谐性，从而使未来研究具有吸引力和排斥力的超冷分子气体成为可能。此外，我们的研究二聚体和Efimov三聚体之间的相互转化表明，$B_{2}+B_{2}\to B_{3}+B$重排反应可以提供一个有效的三聚体形成机制。我们对该反应的温度依赖性的分析提供了对现有实验数据的解释，并揭示了超冷气体中重排过程的可能实验实现。
2009-03-19 physics.atom-ph
Rydberg molecules for ion-atom scattering in the ultracold regime
我们提出了一种新的实验方法，以扩大调查的离子-原子碰撞从迄今为止研究的冷，本质上是经典制度的超冷，量子制度。这种方法的关键是使用里德伯分子来初始化超冷离子-原子散射事件。我们将所提出的方法与锂离子原子系统，我们提出了模拟的初始里德伯分子波函数，自由光电离，在离子原子散射势的存在下演变。我们从从头计算的相互作用势的离子-原子散射长度预测的界限。我们表明，在预测的范围内，散射长度可以实验确定的散射波包的速度的情况下，$^\textsf{6}\textsf{Li}^\textsf{+}$ - $^\textsf{6}\textsf{Li}$，并从分子离子分数的情况下，$^\textsf{7}\textsf{Li}^\textsf{+}$ - $^\textsf{7}\textsf{Li}$。所提出的利用里德伯分子进行超冷离子-原子散射的方法，特别是针对锂离子-原子系统，也很容易适用于其他离子-原子系统。
2018-04-16 physics.atom-ph
Signatures of Non-universal Quantum Dynamics of Ultracold Chemical Reactions of Polar Alkali-dimer Molecules with Alkali-metal Atoms: Li($^2$S) +NaLi($a^3Σ^+$) $\to$ Na($^2$S) + Li$_2$($a^3Σ_u^+$)
该研究通过基于新从头算势能面的量子散射计算，首次在极性碱二聚体分子参与的超冷放热插入反应中发现高度非普适的动力学特征，为探测原子-分子碰撞复合物的微观相互作用开辟了新途径。
2023-06-16 physics.atom-ph physics.chem-ph
Comment on "Measurement of a large Chemical Reaction Rate between Ultracold Closed-Shell ^{40}Ca Atoms and Open-Shell ^{174}Yb^{+} Ions Held in a Hybrid Atom-Ion Trap"
我们估算了$^{40}$ Ca - $^{174}$ Yb $^{+}$分子离子的辐射猝灭率，发现它低估了最近实验中报道的数值约5个数量级。我们对这一巨大差异的可能解释发表评论。
2012-11-21 physics.atm-clus physics.atom-ph
Ultracold magnetically tunable interactions without radiative charge transfer losses between Ca$^+$, Sr$^+$, Ba$^+$, and Yb$^+$ ions and Cr atoms
Ca $^+$、Sr $^+$、Ba $^+$和Yb $^+$离子浸没在Cr原子的超冷气体中被提出作为实验上可行的异质结系统，其中在超低温下的离子-原子相互作用可以用磁可调谐的费什巴赫共振来控制，而没有电荷转移和辐射损失。应用\textit{Ab initio}技术研究了（CaCr）$^+$、（SrCr）$^+$、（BaCr）$^+$和（YbCr）$^+$分子离子的电子基态性质。计算了势能曲线、永久电偶极矩和静电偶极子极化率。采用了自旋约束开壳耦合团方法（RCCSD（T））和多参考位形相互作用方法（MRCISD）。标量相对论效应包含在小核能量一致赝势中。领先的长程感应和色散相互作用系数也报告。最后，分析了Ca $^+$、Sr $^+$、Ba $^+$和Yb $^+$离子与Cr原子相互作用的磁费什巴赫共振。本建议开辟了强大的量子模拟和计算的超冷离子原子系统的辐射电荷转移损失的方式。
2015-12-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Ion Acoustic Waves in Ultracold Neutral Plasmas
我们利用具有空间周期性强度调制的激光束对激光冷却的原子进行光折变，以产生具有受控密度扰动的超冷中性等离子体。激光诱导荧光成像揭示了密度扰动在空间和时间上的振荡，并且振荡的色散关系与离子声波的色散关系相匹配，离子声波是长波长的静电密度波。
2010-05-25 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Multi-hour stable trapping and threshold steady state of non-laser-coolable ions with ultracold atoms in a hybrid trap
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）
该研究利用混合阱中超冷原子的共振电荷交换冷却，实现非激光冷却铯离子6小时稳定囚禁与阈值稳态，突破混合原子-离子系统局限，为相关领域拓展研究提供支撑。
2026-08-26 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Quantum theory of ultracold atom-ion collisions
我们研究了超冷区的原子-离子散射。为了这个目的，一个分析模型的基础上的多通道量子亏损形式主义的发展和密切耦合的数值计算相比。我们研究的发生磁费什巴赫共振集中在特定的40 Ca + - Na系统。在实验上可达到的磁场中存在几种共振，应该可以精确地调节原子-离子相互作用。电荷交换过程的完全量子力学研究表明，即使存在共振效应，电荷交换速率也应该保持很小。我们的大部分结果都是与系统无关的，对于电荷中性超冷系统的实现具有重要意义。
2008-12-19 physics.atom-ph
Kinetic modelling and molecular dynamics simulation of ultracold neutral plasmas including ionic correlations
详细描述了超冷中性等离子体演化的动力学方法，包括电子关联和速率方程对电离/激发和复合/去激发的处理。为了评估动力学模型中固有的近似的可靠性，我们开发了一种混合分子动力学方法。结果的比较表明，动力学模型描述的超冷等离子体的原子和离子的观测值令人惊讶的好，证实了我们早期的发现有关的作用，离子-离子的相关性[物理修订A { \bf 68}，010703]。此外，分子动力学方法允许人们研究离子等离子体组分向热力学平衡的弛豫。
2004-05-24 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Giant cross section for molecular ion formation in ultracold Rydberg gases
研究了超冷里德伯气体中一个里德伯原子和一个基态原子的缔合电离。测得的散射截面比产生的分子的几何尺寸大三个数量级。这种反应动力学的巨大增强是由于里德伯电子介导的有效的定向质量输运.我们还发现总的非弹性散射截面由里德伯电子波函数的几何尺寸给出.
2015-03-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Observation of Interactions between Trapped Ions and Ultracold Rydberg Atoms
报道了在Paul阱中观察到的超冷里德伯原子与离子的相互作用。观察到的非弹性碰撞，表现为里德伯原子和离子之间的电荷转移，其速率超过基态原子的朗之万碰撞约三个数量级。这表明相互作用强度的巨大增加。研究了空位Paul阱的电场对里德堡激发谱的影响。为了定量描述离子损失谱的形状，我们需要包括离子诱导的里德伯原子的斯塔克位移。此外，我们证明了里德堡激发的偶极禁戒跃迁的电场的援助下，一个单一的被困离子。我们的结果证实了超冷原子与囚禁离子之间的相互作用可以通过激光耦合到里德伯态来控制。添加动态里德伯敷料可以允许在原子和离子之间产生自旋-自旋相互作用，并且消除由于原子-离子混合物中的离子微动引起的碰撞加热。
2019-07-02 physics.atom-ph
Using Absorption Imaging to Study Ion Dynamics in an Ultracold Neutral Plasma
本文报道了超冷中性等离子体的光学吸收成像，利用光学吸收成像测量了离子的吸收谱，该谱是多普勒展宽的。通过光谱宽度，我们监测离子平衡后的第一个250纳秒等离子体形成。平衡使离子处于弱耦合气态和强耦合液态之间的边界上。在一个较长的时间尺度上的微秒，我们观察到径向加速的离子所产生的压力被困的电子气。
2003-10-02 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Ab initio electronic structure and prospects for the formation of ultracold calcium--alkali-metal-atom molecular ions
冷离子-原子混合物的实验最近为超冷分子离子的产生和应用开辟了道路。在这里，在一个比较研究中，我们从理论上研究地面和几个激发电子状态和前景的形成分子离子组成的钙离子和碱金属原子：CaAlk $^{+}$（Alk=Li，Na，K，Rb，Cs）。我们使用量子化学方法的基础上的非经验赝势，操作的核心价相关，大高斯基组，和全组态相互作用方法的价电子。绝热势能曲线，光谱常数，过渡和永久电偶极矩的地面和激发电子状态的确定和分析。我们研究了离子中性反应过程的前景，并通过自发辐射缔合和激光诱导光缔合产生分子离子。在此之后，自发和受激黑体辐射跃迁率的计算，并用于获得辐射的基态和第一激发电子态的振动态的寿命。目前的结果铺平了道路的形成和光谱的钙碱金属原子分子离子在现代实验中冷离子原子混合物。
2020-03-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Optical Traps for sympathetic Cooling of Ions with ultracold neutral Atoms
我们报道了在没有任何射频场的情况下，超冷中性$ \text{Rb}$原子和$ \text{Ba}^+ $离子在一个共同的光学势中的俘获。我们以$ 370 ~ μK $制备了$ \text{Ba}^+ $，并证明了一次碰撞后$100 ~ μK $的有效交感神经冷却。我们的方法目前受到$ \text{Rb}$密度和相关三体损耗的限制，但它克服了由RF驱动的微动感应加热设置的RF陷阱的基本限制。它适用于广泛的离子-原子物种，并可能使新的超冷化学实验和复杂的多体动力学。
2019-09-18 physics.atom-ph quant-ph
Quasi-Universal Dipolar Scattering in Cold and Ultracold Gases
本文研究了低温气体中排列偶极分子的散射截面。在与当代实验相关的大范围的碰撞能量内，截面与碰撞速度成反比地下降，并且几乎精确地由简单的半经典公式给出。在更低的能量下，截面变得与能量无关，并且在玻恩近似内再现，以在由于s波散射长度引起的校正内再现。虽然这些行为对所有极性分子都是普遍的，但预计在中等能量范围内会发生有趣的普遍性偏差。
2009-01-09 physics.atom-ph
Sympathetic cooling of OH- ions using ultracold Rb atoms in a dark SPOT
我们正在发展一种新的混合原子-离子阱来研究超冷铷原子与质量选择性OH-分子的相互作用。离子被捕获在一个八极射频陷阱内，这个陷阱是用细线代替常用的棒制成的。这确保了对阱中心的良好的光学访问，其中离子可以与存储在暗自发力光学阱（暗SPOT）中的激光冷却的铷原子重叠。由于暗SPOT中的密度比标准磁光阱中的密度高约一个数量级，因此这种设置提供了高碰撞率。此外，由于几乎所有的原子都处于基态，所以与激发原子的非弹性碰撞被抑制。我们的设置使用SIMION的数值模拟预测，冷却的离子是可行的。
2015-07-23 physics.atom-ph
Reactive collisions of trapped anions with ultracold atoms
我们提出了一个将分子阴离子嵌入超冷铷原子气体中的方案，作为用超冷原子碰撞冷却制备冷分子离子的一条途径。研究了OH-分子与铷原子碰撞过程中的一个重要损失过程--缔合脱离.在多极射频阱中捕获的负离子的密度分布测量的光剥离断层扫描，这使我们能够推导出的过程的绝对速率系数。我们定义了一个制度，嵌入到超冷原子云的分子离子的平移和内部冷却可以实现。
2012-11-11 physics.atom-ph
Observation of Chemical Reactions between a Trapped Ion and Ultracold Feshbach Dimers
我们测量一个单一的捕获$^{174}$ Yb $^+$离子浸没在超冷浴的$^6$锂原子含有微量的锂$_2$二聚体之间的化学反应。这产生了LiYb $^+$分子离子，我们通过质谱法检测。我们解释的反应速率通过建模的二聚体密度作为一个函数的磁场，并获得良好的协议时，我们假设反应遵循朗之万速率。我们的研究结果提出了一种新的方法对创造冷分子离子和点的探索超冷化学离子分子碰撞。此外，在分子密度低于$10^{14}\,\mathrm{m}^{-3}$的情况下，我们提供了一种新的检测低密度分子气体的方法。
2022-04-06 physics.atom-ph quant-ph
Influence of electron-ion collisions on Coulomb crystallization of ultracold neutral plasmas
虽然由弹性电子-离子碰撞的离子加热可以被忽略用于描述自由膨胀的超冷中性等离子体的演化，但是在系统演化期间离子被激光冷却的情况下，情况是不同的。我们表明，在激光冷却等离子体中的电子-离子碰撞影响离子温度，降低了在这样的系统中可获得的相关程度。然而，考虑到碰撞增加的离子温度远低于基于忽略等离子体膨胀的静态等离子体云估计的温度。后者导致绝热冷却的离子，以及更重要的是，碰撞加热速率的快速下降。
2004-10-02 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Associative ionization in a dilute ultracold $^7$Li gas probed with a hybrid trap
本研究利用离子-原子混合阱探测超冷$^7$Li气体中的缔合电离过程，明确了Li$_2^+$与Li$^+$的生成及转化机制，揭示了超冷稀化气体中共振激发引发的重要分子动力学过程。
2024-11-02 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus physics.atom-ph
Creating and studying ion acoustic waves in ultracold neutral plasmas
我们在超冷中性等离子体中激发离子声波，通过在等离子体产生过程中的压印密度调制。激光诱导荧光被用来观察由波产生的密度和速度扰动。膨胀的等离子体上的波振幅的演变的效果被描述通过处理作为一个绝热不变量的波作用。考虑到这种效应后，我们确定波是弱阻尼的，但阻尼明显快于朗道阻尼的预期。
2012-01-03 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Kinetics of a single trapped ion in an ultracold buffer gas
在超冷原子气体中浸没由射频阱限制的单个离子，将缓冲气体冷却的概念扩展到一个新的温度范围。离子的稳态能量分布由其在射频场中的动力学而不是缓冲气体的温度决定。此外，超冷气体的有限尺寸便于观察离子对缓冲气体的反作用。我们数值研究了系统的性质依赖于原子离子质量比，陷阱的几何形状，微分截面，和非均匀的中性原子密度分布。我们的模型只考虑弹性碰撞，很好地再现了实验结果。我们确定多余的微动设置的离子能量统计的典型尺度，并探讨超冷制度的迁移率碰撞截面的适用性。
2011-05-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Chaotic scattering in ultracold atom-ion collisions
该研究通过数值模拟发现囚禁离子与自由原子的超冷碰撞中存在经典混沌，量化了其分形维数，证实实验相关条件下$^{88}$Sr$^+$离子与$^{87}$Rb原子碰撞的混沌现象并给出特征能量标度，为探索量子混沌提供了方向。
2024-01-31 physics.atom-ph
Minimization of ion micromotion using ultracold atomic probes
我们报告了一种新的灵敏的方法，以尽量减少多余的微动的离子在保罗陷阱。离子被放置在超冷的中性Rb原子云中，其中离子微动引起原子损失和加热。通过施加静电偏置场使微动最小化，从而使损耗和发热最小化。我们实现了与迄今为止最好的补偿方法一样高的补偿精度。与这些方法相比，我们的方案是适用的，即使是离子，不能进行光学探测。此外，我们的方法避免了临时补丁电荷的形成，这是微动最小化的长期稳定性的主要问题。
2013-02-25 physics.atom-ph quant-ph
Measurements of the energy distribution of an ultracold rubidium ion beam
用减速场分析仪测量了用作聚焦离子束源的超冷铷离子束的能量分布。离子是由激光冷却和压缩的原子束通过两步光电离产生的，其中电离激光功率在增强腔中增强。执行粒子跟踪模拟以确保分析器能够解析分布。最低达到的全宽50%能量扩展为$\left(0.205\pm0.006\right)$ eV。能量扩散源于在提取电场内产生的离子的电离位置的变化。该提取场对于限制可降低离子束亮度的无序诱导加热是必不可少的。电离位置分布受到紧密聚焦的激发激光束的限制。能量分布测量各种电离和激发激光强度和计算的基础上的数值解的光学布洛赫方程，包括电离。一个很好的协议之间的测量和计算。
2017-10-31 physics.atom-ph
Ultracold Interactions between Ions and Polar Molecules
提出一种结合离子-原子碰撞与超冷极性分子研究的平台，利用极性分子对电场的敏感性和丰富能级结构设计有效相互作用势，强烈抑制三体复合和黏性碰撞损耗，为量子模拟和冷量子化学等应用开辟新途径。
2025-06-25 physics.atom-ph
Ultracold atomic collisions in tight harmonic traps: Perturbation theory, ionization losses and application to metastable helium atoms
紧密限制的原子之间的碰撞会导致电离，从而导致原子从陷阱中丢失。我们发展了一个球对称系统的张量微扰的二阶微扰理论，然后将该理论应用于自旋偶极相互作用介导的过程。再分配和损失机制的情况下，自旋极化亚稳氦原子和五个最低的S态的陷阱和捕获频率范围从1 kHz到10 MHz的结果进行了研究。
2004-08-29 physics.atom-ph
Ionization of Rydberg atoms embedded in Ultracold Plasma due to electron-atom interaction
School of Physics, University of Hyderabad（海德拉巴大学物理学院）
研究超冷等离子体中瑞利斯原子因电子-原子相互作用而被电离的现象，通过量子力学方法计算铯原子的电离截面，与实验数据一致，揭示轨道半径与散射长度的关系。
2024-10-12 physics.atom-ph
Ultracold ion-atom experiments: cooling, chemistry, and quantum effects
研究浸在超冷原子浴中的激光冷却离子的实验装置将量子气体和捕获离子这两个令人兴奋且已建立的场合并在一起。这些实验得益于对少体离子系统的精确读出和控制，以及多体方面，可调相互作用和原子的超冷温度。然而，将两者结合起来会导致实验设计和可研究的物理学方面的挑战。然而，这些系统提供了深入了解离子-原子碰撞，离子的缓冲气体冷却和离子-原子相互作用中的量子效应。这使它们成为超冷量子化学研究、光谱学和精密测量用冷分子离子的产生以及带电杂质物理学的量子模拟的试验台的有希望的候选者。在这篇综述中，我们的目标是提供一个实验帐户的最新进展，并介绍了实验装置和技术，使量子效应的观察。
2022-06-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Charge Transfer in Ultracold Rydberg-Ground State Atomic Collisions
在激发态分子中，共价里德伯和离子对通道之间的相互作用形成了一类独特的激发里德伯态，其中振动能级的无限流形相当于具有重电子质量的原子里德伯态。离子对态的产生通常需要通过一个或多个相互作用的里德伯态进行激发;这些相互作用的通道是通量损失的途径，降低了离子对产生的速率。在这里，我们开发了一个分析，渐近电荷转移模型的超冷里德伯分子状态之间的相互作用，并采用这种方法来证明非共振场控制离子对形成的效用，与近单位效率。
2015-12-08 physics.atom-ph
Cavity-enhanced photoionization of an ultracold rubidium beam for application in focused ion beams
分析并实现了一种用于聚焦离子束仪的超冷铷束两步光电离方案。在这种策略中，原子束部分地选择与孔径之后，传输的原子被电离在紧密圆柱形聚焦的激发激光束和电离激光束的重叠中，其功率在堆积腔中增强。与不使用堆积腔相比，该策略的优点在于可以在更高的电流下达到更高的电离度。利用包含光电离过程的光学布洛赫方程，计算了电离度和电离位置分布。此外，电离策略进行了测试上的超冷束的$^{85}$ Rb原子。测量的束流作为激发和电离激光束强度和选择孔径大小的函数。虽然细节不同，但测量的全球趋势与计算吻合得很好。在选择孔径为52 $μ$ m的情况下，测量到$\left(170\pm4\right)$ pA的电流，根据计算，该电流是透射原子通量的电流当量的63%。考虑到电离度，离子束峰值降低亮度估计为$1\times10^7$ A/（m $^2\,$ sr $\,$ eV）。
2017-10-31 physics.atom-ph
Universal rates for reactive ultracold polar molecules in reduced dimensions
解析表达式描述了普遍的弹性和反应率的准二维和准一维碰撞的高度反应性的超冷分子相互作用的范德华势。精确和近似计算的例子物种的KRb表明，稳定性和蒸发冷却可以实现自旋极化费米子在中等的偶极子和捕获强度，而玻色子或不像费米子需要显着更高的偶极子或捕获强度。
2010-04-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Superstatistical energy distributions of an ion in an ultracold buffer gas
射频离子阱中的离子与超冷中性原子缓冲气体相互作用是一个被驱动的动力学系统，它具有非热能分布和幂律尾。这种分布的精确解析形式是未知的，但通常由q-指数（Tsallis）函数表示。基于超统计的概念，我们引入了一个框架的统计力学的离子被困在一个RF场受到碰撞的缓冲气体。我们从第一性原理推导出解析的离子长期能量分布，忽略和包括缓冲气体的热能的影响。对于一个有限温度的缓冲气体，我们证明了Tsallis统计出现从一个恒定的加热项和乘法能量波动的组合。我们表明，由此产生的分布基本上取决于实验可控参数铺平了道路，为精确控制离子-原子混合系统的统计特性。
2017-03-15 physics.atom-ph
Measurement of the temperature of an ultracold ion source using time-dependent electric fields
本文报道了超冷铷离子源的特征温度的测量，在超冷铷离子源中，激光冷却的原子云通过光电离转化为离子。提取的离子脉冲集中在检测器与脉冲场技术。将所得的实验光斑尺寸与粒子跟踪模拟进行比较，由此确定源温度$T = (1 \pm 2)$ mK和相应的横向约化发射度$ε_r = 7.9 X 10^{-9}$ m rad $\sqrt{\rm{eV}}$。我们发现，这一结果可能是有限的空间电荷力，即使每束离子的平均数量为0.022。
2011-07-20 physics.atom-ph physics.ins-det
Universal van der Waals Physics for Three Ultracold Atoms
对超冷原子的实验研究使三体物理学的理解取得了重大突破，三体物理学在历史上是一个基本但具有挑战性的问题。这是因为超冷原子之间的相互作用可以使用被称为费什巴赫共振的磁性可调散射共振来精确地改变。超冷原子碰撞在幺正性极限附近具有许多普适性。离开这个极限，许多量子态在三体碰撞中被认为是活跃的，使得碰撞的可观测性实际上是不可预测的。在这里，我们报告了预测三体超冷散射率的一个重大发展，通过适当地建立在成对的范德华相互作用加上多自旋特性的可调费什巴赫共振状态的特征在于两个已知的无量纲两体参数。薛定谔方程的数值解预测三原子碰撞率，无需调整拟合参数。我们的计算表明，在幅度和功能的位置和形状的定量协议在整个范围内的调整测量速率系数的三体复合和原子二聚体碰撞涉及超冷Cs原子。
2014-04-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Landau quantization effects in ultracold atom-ion collisions
研究了外加磁场作用下的超冷原子-离子碰撞。在低碰撞能量下，场可以极大地改变离子的平移运动，其遵循量子化回旋加速器轨道。我们提出了一个严格的理论方法来计算在这些条件下的量子散射振幅。碰撞在不同的磁场制度，确定的回旋半径的大小相对于范围的相互作用潜力，进行了研究。我们的研究结果是重要的情况下，使用磁场来控制原子-离子碰撞动力学的设想。
2011-06-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
An apparatus for immersing trapped ions into an ultracold gas of neutral atoms
我们描述了一个混合真空系统，在该系统中，单个离子或定义明确的少量捕获离子（在我们的情况下，Ba $^+$或Rb $^+$）可以浸入超冷中性原子云（在我们的情况下，Rb）。该装置允许在超冷状态下研究原子和离子之间的碰撞和相互作用。我们的装置是一个组合的玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）装置和线性保罗陷阱。该装置的主要设计特征是首先分离离子和超冷原子的产生位置，然后将两种物质聚集在一起。该方案在稳定性和可进入进行原子-离子碰撞实验的区域方面具有优势。使用移动的一维光学晶格传输将离子和原子聚集在一起，该一维光学晶格传输将原子样品从其产生室垂直提升30 $\,$ cm的距离进入另一室中的Paul阱的中心。我们提出的技术来检测和控制离子和原子云之间的相对位置。
2012-04-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Few-body physics in resonantly interacting ultracold quantum gases
我们提供了一个一般性的讨论的重要性，强相互作用的超冷量子气体的三体Efimov物理。利用绝热超球表象，我们根据有效相互作用的吸引或排斥性质讨论了三体系统的一种普遍分类。超球表示导致一个简单的和概念上清晰的图片的绑定和散射性质的三体系统与强$s$波相互作用。使用我们的通用分类方案，我们提出了一个详细的讨论，所有相关的超冷三体散射过程中使用的路径分析，明显的重要性，Efimov物理在确定这种过程的能量和散射长度的依赖。本文概述了该领域的现状，并讨论了与超冷量子气体的寿命和稳定性相关的各种问题，以及超冷，共振相互作用，少体系统的普遍性质。
2017-11-16 physics.atom-ph
Efimov-van-der-Waals universality for ultracold atoms with positive scattering lengths
研究了具有正$s$波二体散射长度的超冷量子气体的三体参数的普适性。我们的结果占有限范围的影响，其普遍性是通过改变我们的相互作用模型所支持的深度绑定双原子状态的数量进行测试。我们发现，控制与地面和激发Efimov状态的三体参数的值的物理约束的变分原理，可以强烈影响$d$波相互作用，防止两个三聚体状态合并成原子二聚体连续。我们的结果使比较目前的实验数据，他们建议测试的普遍性原子系统的{正散射长度。
2017-01-27 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Effect of dipole interactions on the properties of an expanding ultracold plasma: A study using quantum mechanical scattering theory
School of Physics, University of Hyderabad（海得拉巴大学物理学院）
本文通过量子力学散射理论研究偶极相互作用对超冷等离子体膨胀的影响，揭示了Rydberg原子电离及三体复合等现象对等离子体行为的作用。
2026-03-08 physics.atom-ph
Formation of ultracold ion pairs through long-range Rydberg molecules
提出了一种新的激发超冷二聚体离子对态的方法。其中心思想是一个两步过程，首先通过光缔合形成长程里德堡分子，然后通过受激发射驱动其朝向离子对状态，这是一个具有光诱导鱼叉反应特征的过程。我们评估这种方法的可行性，通过一个具体的系统，p-波散射占主导地位的长程里德伯分子在铯详细的实验和理论研究，并讨论了潜在的应用研究强相关等离子体组成的带相反电荷的粒子相等或相似的质量。
2020-01-31 physics.atom-ph quant-ph
Measurement and simulation of laser-induced fluorescence from non-equilibrium ultracold neutral plasmas
我们报道了超冷中性等离子体中激光诱导荧光的新测量和模拟。我们专注于最早的时候，当等离子体平衡正在发展和等离子体膨胀之前。在模拟中，离子通过Yukawa势相互作用在一个小细胞与包裹的边界条件。我们解决的光学布洛赫方程为每个离子在模拟作为时间的函数。模拟和实验都显示了初始布洛赫矢量旋转，无序引起的加热，和相干振荡的均方根离子速度。荧光信号的详细建模使得有可能使用荧光光谱探测超冷和强耦合等离子体中的离子动力学。
2009-06-25 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Three-body universality in ultracold $p$-wave resonant mixtures
我们研究了超冷混合物中的三体碰撞与共振种间$p$ -波相互作用。我们的三体有效相互作用强度和衰变率的结果是至关重要的理解这些稀释量子流体的稳定性和寿命。共振时，我们发现，出现了一类普遍的散射路径，无论的短程相互作用的细节。这就产生了相当普遍的一个显着的制度，其中三体有效的相互作用占主导地位的非弹性衰减和两体有效的相互作用。此外，我们发现了一系列的质量比依赖的三聚体共振进一步共振。
2021-05-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Chemical Reaction of Ultracold Atoms and Ions in a Hybrid Trap
冷离子和原子之间的相互作用已经被提出用于实现量子门\cite{Idziaszek2007}，探测量子气体\cite{Sherkunov2009}，观察新的电荷输运动力学\cite{Cote2000}，以及同情冷却不能被激光冷却的原子和分子系统\cite{Smith2005,Hudson2009}。此外，冷离子和原子之间的化学反应是现代天体物理学的基础，包括恒星、行星和星际云的形成\cite{Smith1992}、弥漫的星际带\cite{Reddy2010}和早期宇宙\cite{Stancil1996b}的后复合时代。然而，正如参考文献9和10所指出的，在这些现代原子物理实验和星际环境中，在低温下离子-原子相互作用的实验数据和理论描述仍然很大程度上缺失。在这里，我们观察到的超冷$^{174}$ Yb $^+$离子和$^{40}$钙原子之间的化学反应举行的混合陷阱。我们的措施，并从理论上重现，化学反应速率常数$ \rm \bf K =(2\pm1.3)\times10^{-10} cm^{3}s^{-1}$为$ \rm \bf 1 mK \leq T \leq 10 K$，四个数量级高于其他杂合情况下报告。我们还提供了一个可能的解释，在这个和其他系统的辐射关联过程的典型的理论预测和测量之间的明显矛盾。
2011-04-28 astro-ph.GA physics.atom-ph physics.chem-ph
Strong-coupling effects in the relaxation dynamics of ultracold neutral plasmas
我们描述了一种混合分子动力学方法的描述超冷中性等离子体，绝热处理的电子气和一个完整的分子动力学模拟的离子，这使我们能够遵循的等离子体的长期演变，包括强耦合离子运动的影响的基础上。等离子体显示出相当复杂的弛豫行为，与离子温度的时间和空间振荡有关。此外，在等离子体演化过程中对离子进行额外的激光冷却会极大地改变膨胀动力学，使得离子组分的结晶可以在该非平衡系统中发生，从而导致晶格状结构或甚至长程序，从而导致同心壳。
2005-03-01 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Life and death of a cold BaRb$^+$ molecule inside an ultracold cloud of Rb atoms
我们研究了单个BaRb $^+$分子与超冷Rb原子连续碰撞时的演化。最初弱结合的分子可以经历一系列弹性、非弹性、反应和辐射过程。我们调查这些过程中开发的方法，用于区分不同的离子种类，电子状态，和动能离子能量范围。通过比较测量模型计算，我们得到了一致的描述，通过可用的原子和分子状态的歧管的离子的典型轨迹。作为进一步的结果，我们确定碰撞和辐射弛豫以及光解离，自旋翻转碰撞和化学反应的速率。
2020-05-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Measurements of the ion velocity distribution in an ultracold neutral plasma derived from a cold, dense Rydberg gas
我们报告的离子速度分布的测量超冷中性等离子体来自一个密集的，冷里德伯气体在MOT。里德伯原子的激发使用共振两步激发路径与激光的持续时间为4 ns。血浆自发迅速形成。通过测量离子的激光诱导荧光（LIF）来确定离子速度分布的均方根宽度。所测得的激发效率进行了比较与蒙特卡罗波函数计算，并观察到显着的差异。我们讨论了封锁里德伯激发的条件以及随后的里德伯原子畴的空间有序性。虽然封锁的相互作用是大于拉比频率的原子样品的部分，没有证据的空间秩序观察。
2016-01-27 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Quantum study of ultracold atom-ion excitation exchange
University of Debrecen（德布勒森大学）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；HUN-REN Institute for Nuclear Research（匈牙利研究网络核研究所）
在实验室坐标系下研究铷原子与激发亚稳态锶离子超冷碰撞的量子动力学，揭示电子激发交换与精细结构猝灭之间的微妙竞争，并发现激发交换速率常数与实验一致。
2026-06-09 physics.atom-ph
Universal resonant ultracold molecular scattering
由于波在长程偶极-偶极场中的传播，在最冷温度下，不可分辨的玻色子强极性分子的弹性散射振幅具有普适性质。普遍的散射截面和各向异性的阈值角分布，独立的分子种类，结果从仔细调整的偶极矩与施加的电场。三个不同的家庭阈值共振也发生特定的场强，可以定性和定量预测使用基本绝热和半经典技术。预测了观测这些普适特性所需的异质分子气体的温度和密度。PACS编号：34.50.Cx、31.15.ap、33.15.- e，34.20。B
2008-09-16 physics.atm-clus physics.atom-ph
Universality of the Three-Body Parameter for Efimov States in Ultracold Cesium
本文报道了在铯原子超冷气体中观察到的三原子Efimov共振。利用同一自旋通道中三个宽费什巴赫共振产生的相互作用的宽调谐性，我们测量了磁场相关的三体复合损耗。损耗共振的位置产生相应的三体参数值，这在通用的少体物理学中需要描述三体现象，特别是固定Efimov态的光谱。我们的观察结果显示了一个强大的普遍行为与三体参数，基本上保持不变。
2011-09-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
A single ion as a three-body reaction center in an ultracold atomic gas
本文报道了单个囚禁Rb^+离子与两个中性Rb原子在超冷原子云中的三体复合。我们观察到相应的速率系数K_3与碰撞能量有关，比三个中性Rb原子碰撞时的速率系数K_3大1000倍。在三体复合过程中，释放出高达0.1eV的能量，导致离子从原子云中射出。通过与冷原子的弹性二元碰撞，它被同情地重新冷却回云中。此外，我们还发现三体反应的最终离子产物还是一个原子Rb^+离子，这表明该离子可能只是作为催化剂，在形成深束缚的Rb 2分子时起作用。
2012-06-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Buffer gas cooling of ions in time-dependent traps using ultracold atoms
对于利用混合原子-离子系统探索量子效应，达到超冷温度是主要限制因素。在这项工作中，我们提出了大量的实验现实的情况下，使用超冷原子气体的被困离子缓冲气体冷却的数值模拟结果。我们探索通过优化各种射频（RF）陷阱和RF驱动方案，包括线性和八极陷阱，数字保罗陷阱，旋转陷阱和混合光学/RF陷阱的陷阱参数的微动诱导的热效应的抑制。我们发现，非常相似的离子能量可以达到所有的，即使考虑实验的不完善，导致所谓的过度微动。此外，我们期待到一个量子描述的系统，并表明，量子力学不能保存从微动诱导加热的原子-离子碰撞的离子。结果表明，缓冲气体冷却可以用来达到接近离子的运动的基态，甚至是竞争力相比，一些亚多普勒冷却技术，如西西弗斯冷却。因此，缓冲气体冷却是一个可行的替代离子，不服从激光冷却，结果可能是感兴趣的量子化学和精密光谱学的研究。
2021-09-30 physics.atom-ph quant-ph
Observation of Feshbach resonances between a single ion and ultracold atoms
在单个量子水平上控制物理系统及其动力学推动了基础科学和量子技术。被囚禁的原子和分子系统，中性的和带电的，是量子科学的前沿。它们非凡的控制水平在量子信息处理和量子精密测量中的众多应用中得到了证明。研究这些系统在混合原子-离子阱中结合时的长程相互作用已经产生了具有里程碑意义的结果。然而，达到超冷状态时，量子力学主导相互作用，例如，从而获得可控的散射共振。在这里，我们证明了离子和原子之间的费什巴赫共振，使用磁调谐$^{138}$ Ba $^{+}$离子和$^{6}$ Li原子之间的相互作用。我们调整实验参数来探测不同的相互作用过程-首先，增强三体反应和相关的损失，以确定共振，然后使两体相互作用占主导地位，以调查离子的交感冷却在超冷原子浴。我们的研究结果提供了更深入的了解原子-离子相互作用，使访问复杂的多体系统和实验量子模拟的应用。
2021-05-19 physics.atom-ph quant-ph
A high resolution time-of-flight mass spectrometer for the detection of ultracold molecules
我们已经实现了一个高分辨率的飞行时间质谱仪结合磁光阱。该光谱仪使用专门设计的加速和偏转电极，可以对捕获的原子云进行出色的光学访问。沿激光束轴提取离子并将其偏转到离轴检测器上。该装置被应用于探测由超冷原子产生的光缔合原子和分子。该检测是基于共振增强多光子电离。在~（133）Cs质量下，质量分辨率可达m/Δ m_rms = 1000。该光谱仪的性能证明在检测附近的大信号的133 Cs离子的光缔合超冷7 Li 133 Cs分子。
2007-10-26 physics.atom-ph
