Optical Cycling and Sensitivity to the Electron's Electric Dipole Moment in Gold-Containing Molecules
本文提出AuX（X=C, Si, Ge, Sn, Pb）双原子分子可用于光学循环与精密测量，其具有激光可及跃迁、易极化基态及对电子电偶极矩的高敏感性，有望显著提升对时间反演对称性破坏的搜寻。
2024-07-28 physics.atom-ph physics.chem-ph
Enhancement of the electric dipole moment of the electron in BaF molecule
本文报道了BaF分子自旋-转动哈密顿参数的从头计算结果，包括P-奇项和P，T-奇项。本文用相对论有效实势方法计算了BaF分子的基态波函数，并在非变分的框架下恢复了Ba原子核区的分子四分量旋量.利用钡原子的原子多体微扰理论，考虑了核极化效应。对于超精细常数，本方法的精度约为5- 10%。
1997-07-10 physics.atom-ph physics.chem-ph
Laser cooling of a diatomic molecule
自激光冷却技术产生超冷原子以来，已经有大约30年的时间了，这导致了大量领域的快速发展。不幸的是，激光冷却还没有扩展到分子，因为它们复杂的内部结构。然而，这种复杂性使得分子对于许多应用具有潜在的用途。例如，杂原子分子具有永久的电偶极矩，其导致长范围的、可调谐的、各向异性的偶极-偶极相互作用。偶极-偶极相互作用和在超冷温度下对分子自由度的精确控制的组合使得超冷分子在凝聚态系统的量子模拟和量子计算中具有吸引力的候选者。此外，超冷分子可能为研究化学动力学和基本对称性的测试提供独特的机会。在这里，我们实验证明激光冷却的分子一氟化锶（SrF）。使用光循环方案，只需要三个激光器，我们已经观察到西西弗斯和多普勒冷却力，大大降低了横向温度的SrF分子束。目前生产超冷分子的唯一技术是通过费什巴赫共振或光缔合将超冷碱金属原子结合在一起。相比之下，超冷分子的不同应用需要各种分子能级结构。我们的方法提供了一个新的途径，超冷温度的分子。特别是，它弥补了超冷温度和直接冷却分子（例如低温缓冲气体冷却或减速超声束）可达到的~1 K温度之间的差距。最终，我们的技术应该能够在超冷温度下生产大分子样品，这些样品的化学性质与bialkalis不同。
2011-07-19 physics.atom-ph physics.chem-ph
Slowing and cooling molecules and neutral atoms by time-varying electric field gradients
一种利用随时间变化的电场梯度使分子和中性原子减速、加速、冷却和聚束的方法，用喷泉中的铯原子进行了演示。测量的效果，发现与计算一致。时变电场梯度减慢和冷却适用于具有大的偶极极化率的原子，包括不服从激光减慢和冷却的原子，适用于里德伯原子，以及适用于分子，特别是具有大的电偶极矩的极性分子。这种方法可能的应用包括减慢和冷却原子和分子的热束，将冷原子从陷阱发射到喷泉中，以及测量原子偶极极化率。
1999-09-15 physics.atom-ph physics.chem-ph
Design for a fountain of YbF molecules to measure the electron's electric dipole moment
我们提出了一个实验来测量电子的电偶极矩使用超冷YbF分子。这些分子由低温缓冲气体源产生为热束，并在光学糖蜜中静止，该光学糖蜜将它们冷却到多普勒极限或更低。然后，分子云被向上抛出，形成一个喷泉，在其中测量电子的电偶极矩。
2013-02-12 physics.atom-ph
Magneto-electrostatic trapping of ground state OH molecules
我们报道了在密度为$\sim3\times10^{3}$ cm $^{-3}$和温度为$\sim$ 30 mK的中性、基态羟基自由基（OH）的磁约束。一个可调节的电场的大小足以抑制OH是叠加在陷阱中的四极或均匀场的几何形状。OH被限制在一个整体的潜力，建立通过分子状态混合诱导的组合电场和磁场作用于分子的电偶极子和磁偶极矩，分别。构造了一个包含斯塔克项和塞曼项的有效分子哈密顿量来描述阱内的单分子动力学。使用该哈密顿量的蒙特卡罗模拟精确地模拟了在各种陷阱配置中观察到的陷阱动力学。将冷极性分子限制在磁阱中，留下大的、可调节的电场进行控制，是研究低能偶极-偶极碰撞的重要一步。
2007-02-17 physics.atom-ph physics.chem-ph
Ultracold molecules for measuring the electron's electric dipole moment
我们演示了一维亚多普勒激光冷却束的YbF分子到100 $μ$ K。这是使用超冷分子测量电子电偶极矩的关键一步。我们比较了磁辅助和极化梯度亚多普勒冷却机制的有效性。我们模拟实验，发现与我们的数据很好的协议。
2017-12-07 physics.atom-ph
Van der Waals coefficients for systems with ultracold polar alkali-metal molecules
本文系统地研究了碱金属原子+分子和分子+分子体系的各向同性范德华系数。偶极矩和静态和动态偶极子极化率计算采用高层次的量子化学计算。各向同性范德华系数的色散，感应和旋转部分进行评估。已知的范德瓦尔斯系数，然后用于导出的简单模型的碰撞涉及相应的超冷极性分子的基本特征。
2013-02-21 physics.atom-ph physics.chem-ph
Ultracold mercury-alkali molecules for electron electric dipole moment searches
重极性双原子分子是寻找电子永久电偶极矩（eEDM）的主要候选者。下一代eEDM搜索实验理想地需要极大的相干时间，在大量对eEDM具有高灵敏度的捕获分子中。我们考虑一个家族的分子，汞碱金属化合物，可以从超冷原子可行地产生。我们目前的有效电场所经历的电子在这些分子的计算。合理大的有效电场的组合，并获得捕获的超冷样品的直接路径，导致我们确定这些分子作为eEDM搜索实验的有利候选人。
2018-12-23 physics.atom-ph
Electric dipole moment of the electron in YbF molecule
利用最近发展起来的一种新的计算方法，对YbF分子的超精细、P-奇和P，T-奇常数进行了从头计算，该方法考虑了外核区的相关性和极化.用相对论有效核势方法计算了YbF分子的基态电子波函数，并在非变分的框架下恢复了镱核区的分子四分量旋量.利用Yb原子的多体微扰理论，考虑了芯极化效应。对于各向同性超精细常数A，计算精度约为实验值的3%。偶极常数Ad（其大小要小得多）虽然比以前所有的计算都要好，但仍然被低估了近23%。在Yb核中4f-壳层由于成键而引起的扰动的半经验方法中进行校正后，误差减小到8%。未成对电子上的有效电场的值为4.9 a.u.= 2.5E+10 V/cm。
1998-05-30 physics.atom-ph physics.chem-ph
Orientation-dependent hyperfine structure of polar molecules in a rare-gas matrix: a scheme for measuring the electron electric dipole moment
由于分子嵌入固体稀有气体基质时，其取向被锁定，因此相对于自由旋转的分子，其超精细结构受到强烈扰动。电场的加入进一步扰动了结构，与分子取向平行和反平行的场导致超精细结构的不同位移。这些移位使得能够选择性地检测相对于稀有气体晶体的轴具有不同取向的分子，这将是使用捕获在稀有气体基质中的极性分子的大集合的改进的电子电偶极矩测量的重要成分。
2018-06-18 physics.atom-ph
Ultra-long-range giant dipole molecules in crossed electric and magnetic fields
我们证明了超长程巨偶极分子的存在，这种分子是由一个中性碱金属基态原子与一个巨偶极原子的偏心电子波函数结合而成的。由基态原子与巨偶极电子相互作用产生的绝热势面具有丰富的拓扑结构，这取决于电子的激发程度。通过微扰理论和精确对角化技术分析了结合能和能量最低表面的振动运动。由此产生的分子是真正巨大的，核间距高达几个$μm$。最后，我们证明了交叉流形的激发电子态的存在，可能导致振动衰减的基态原子动力学。
2012-03-13 physics.atom-ph
Enhancement of the electric dipole moment of the electron in the YbF molecule
计算了YbF分子中未成对电子的有效电场。我们用自旋加倍常数的实验值来估计镱4f壳层中空穴的组态与分子基态的混合。这种外加剂使电场减小了7%。我们的有效场值为5.1 a.u.。= 2.5 10^{10} V/cm。
1997-05-27 physics.atom-ph
CrRb: a molecule with large magnetic and electric dipole moments
本文计算了铬-铷杂原子分子52 Cr-87 Rb的Born-Oppenheimer势能曲线，以及基态Cr和Rb原子相互作用的长程色散系数。我们计算的范德华系数（C6=1770 a.u.）预期误差为3%。处于平衡分离的基态6 σ +分子具有de（Re=3.34 A）= 2.90 D的永久电偶极矩。我们研究了Cr和Rb原子的超精细和偶极碰撞，发现弹性和非弹性截面比为100-1000。
2010-05-19 physics.atom-ph
Production of trilobite Rydberg molecule dimers with thousand-Debye permanent electric dipole moments
我们观察到，当一个超冷的基态铯（Cs）原子成为扩展的Cs电子轨道的电子云内绑定，超长程分子与巨大的（千德拜）永久电偶极矩的形式。大分子的永久电偶极矩在实验上很难实现。满足这一挑战已经引起了极大的兴趣，因为永久电偶极矩对于理解分子物理学中的对称性破缺、化学反应的控制和强关联多体量子系统的实现是重要的。这些新的混合类的“三叶虫”分子占主导地位的退化里德伯流形，使他们难以产生与传统的光学协会。他们的行为定量再现详细的耦合通道计算。
2014-11-20 physics.atom-ph
Evolution of dipole-dipole dynamics in cold ammonia collisions
Radboud University, Institute for Molecules and Materials（拉德堡德大学，分子与材料研究所）
研究冷氨碰撞中偶极-偶极动力学演化，用新型束流合并器测量氨同位素分子态-态截面，发现低能下有效偶极矩可关闭，散射计算相符，还证明低能下偶极-偶极相互作用受抑制，为控制冷分子碰撞提供机会。
2026-07-28 physics.atom-ph physics.chem-ph
Electron electric dipole moment searches using clock transitions in ultracold molecules
基本粒子（如电子）的永久电偶极矩（EDM）是由于物理学超越标准模型而导致的宇称和时间反演破坏的特征。EDM测量在能量尺度上探索新的物理学，远远超出了当今对撞机的范围。从超冷原子组装分子的最新进展为提高EDM实验的范围开辟了新的机会。但是，在充分利用这些机会之前，需要更好的测量技术，即不受这些分子的磁场敏感性的限制。我们提出了一种利用极性分子中磁不敏感超精细时钟跃迁的技术，并提供了新的方法来提高超冷组装分子EDM搜索的精度和准确性。
2020-08-06 physics.atom-ph
Permanent Electric Dipole Moment of Strontium Monofluoride as a Test of the Accuracy of a Relativistic Coupled Cluster Method
用相对论耦合团簇方法计算了一氟化锶分子X2 π +电子基态的永久电偶极矩。并将所得结果与其它计算结果和实验结果进行了比较。不同物理效应产生的个别贡献呈列。所得结果表明，相对论耦合集团方法在本工作中使用的是能够得到准确的结果的永久电偶极矩的分子，相对论效应不能忽略。
2014-10-13 physics.atom-ph physics.chem-ph
Ultracold giant polyatomic Rydberg molecules: coherent control of molecular orientation
我们预言了一类由囚禁的超冷里德伯原子和极性分子形成的超冷巨分子的存在。导致这种分子形成的相互作用是各向异性电荷-偶极相互作用（$a/R^2$）。我们发现，突出的候选分子，如KRb和氘代羟基（OD）应绑定到里德堡铷原子，能量$E_b\simeq 5-25$ GHz的距离$R\simeq 0.1-1 \ μ$ m。这些分子在双阱中形成，模仿手性分子，每个阱含有特定的偶极取向。我们制备了一组相关的修饰电子偶极本征态，用于共振拉曼方案中相干控制偶极取向，并创建猫状纠缠态的极性分子。
2010-03-10 physics.atom-ph
Dipole-Dipole coupled double Rydberg molecules
我们证明了两个里德伯原子之间的偶极-偶极相互作用可以产生长程分子。结合势来自于两个态，它们收敛于不同的分离原子渐近线。这些状态在大距离处相互作用很弱，但随着范德华相互作用转变为原子之间的共振偶极-偶极相互作用，原子之间的距离逐渐减小，这些状态开始相互排斥。这种机制导致形成一个有吸引力的潜力之一。如果两个分离的原子渐近线来自于原子里德伯能级的小斯塔克分裂，它提高了塞曼简并度，那么阱的深度和最小值的位置由外电场控制。我们讨论了两种不同的几何形状，导致在本地和甜甜圈形状的潜力，分别。
2012-05-21 physics.atom-ph quant-ph
Alignment and orientation of an adsorbed dipole molecule
利用半周期激光脉冲作用于吸附分子，研究了吸附分子的取向行为。通过改变势阱的位阻角，观察到无场旋转运动到位阻旋转运动的交叉。在小的位阻角下，由于较高的激发态受到抑制，取向和排列都表现出类似正弦曲线的行为。然而，平均取向随着受阻角的增加而单调减小，而平均取向在某个受阻角处显示出最小值。其原因可归结为波函数的对称性，并可通过分析本征态系数得到很好的解释。
2004-11-10 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Polarization Enhanced Deep Optical Dipole Trapping of $Λ$-cooled Polar Molecules
我们演示了SrF分子通过阱内$Λ$冷却加载到光学偶极阱（ODT）中。我们发现，这种冷却可以通过适当选择相对的ODT和$Λ$光束偏振进行优化。在这个优化的配置中，我们观察到分子的温度低至14（1）$μ$ K的深度高达570 $μ$ K的陷阱。通过优化参数，我们将$\!\sim\!5$ %的分子从我们的射频磁光阱转移到ODT中，密度为$\sim\!2\times 10^{9}$ cm $^{-3}$，相空间密度为$\sim\!2\times 10^{-7}$，并且具有$\!\sim\!1$ s的陷阱寿命。
2021-06-11 physics.atom-ph
Strongly Coupled Matter-Field and Non-Analytic Decay Rate of Dipole Molecules in a Waveguide
在不使用微扰分析的情况下，计算了波导中强耦合物质场在截止频率$\ome_c$附近的激发偶极分子的衰减率$\gam$。由于截止频率处光子态密度的奇异性，我们发现$\gam$作为$\ggg^{4/3}$非解析地依赖于耦合常数$\ggg$。与依赖于费米黄金法则（其本身基于微扰分析）的$\gam$的普通评估相反，$\gam$具有上限并且即使我们假设波导壁中的完美电导也不会在$\ome_c$处发散。结果，再次与文献中发现的陈述相反，从分子发射的光的速度在$\ome_c$处不消失，并且与$c\ggg^{2/3}$成比例，对于典型的偶极分子，$c\ggg^{2/3}$在$10^3 \sim 10^4$ m/s的数量级上。
2004-09-23 physics.atom-ph
Relativistic Coupled-Cluster Study of Diatomic Metal-Alkali Molecules for Electron Electric Dipole Moment Searches
制备含有碱原子的超冷分子（例如，Li、Na和K）。基于超冷分子的这些研究进展，可以提出在超冷分子体系中寻找电子电偶极矩和标量-赝标量相互作用的新方法。在Dirac-Fock（DF）和相对论耦合团簇（RCC）水平上计算了SrA和HgA（A = Li，Na，K）分子的有效电场（Eeff）和S-PS系数（Ws）.我们详细阐述了以下几点：i）HgA中分子性质的基组依赖性，ii）SrA和HgA中Eeff和Ws的分析，以及与它们的氟化物和氢化物对应物的比较，iii）DF和相关RCC理论水平上的Ws与Eeff之比（Ws/Eeff）。
2019-03-27 physics.atom-ph
Quantum computation with trapped polar molecules
我们提出了一种新的量子计算机的物理实现。量子比特是超冷双原子分子的电偶极矩，沿着或逆着外部电场取向。单个分子保持在1-D陷阱阵列中，具有电场梯度，允许每个位点的光谱寻址。位通过电偶极-偶极相互作用耦合。使用与已经展示的技术类似的技术，这种设计可以合理地导致具有$\gtrsim 10^4$量子比特的量子计算机，其可以在$\sim 5$ s的预期去相干时间内执行$\sim 10^5$ CNOT门。
2001-10-27 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Angular-Momentum Couplings in Ultra-Long-Range Giant Dipole Molecules
在这篇文章中，我们扩展了超远程巨偶极分子的理论，形成一个原子在一个巨大的偶极状态和基态碱金属原子，角动量耦合已知从最近的工作对里德伯分子。除了$s$ -波散射，下一个更高的阶的$p$ -波散射的费米赝势描述的结合机制被认为是。此外，散射相互作用的单重态和三重态通道以及角动量耦合，如超精细相互作用和塞曼相互作用也包括在内。在Born-Oppenheimer理论的框架下，分别用一阶微扰理论和精确对角化方法计算了体系的势能面。除了已知的纯三重态外，还得到了混合自旋特征态，为分子势的研究开辟了一个全新的前景。我们从不同的势能面数值地确定了核转动和振动运动的精确结合能和波函数。
2017-09-20 physics.atom-ph
Mercury Monohalides: Suitability for Electron Electric Dipole Moment Searches
重极性双原子分子是寻找T-破坏电子永久电偶极矩的主要工具。由于相对论相互作用，某些分子中的价电子会经历极大的有效电场。这些大的有效电场对于基于极性分子的eEDM搜索实验的成功至关重要。在这里，我们报告的结果相对论从头计算的有效电场在一系列的分子是高度敏感的eEDM，卤化汞（氟化汞，氯化汞，溴化汞，碘化汞）。我们研究了卤素阴离子对有效电场的影响，并确定HgBr和HgI作为未来电偶极矩搜索实验的感兴趣的候选者。
2014-10-20 physics.atom-ph
Suppression of inelastic collisions of polar $^1 Σ$ state molecules in an electrostatic field
极性$^{1}Σ$状态的分子在超低能量的碰撞被认为是，在一个模型，占长程偶极-偶极相互作用，加上旋转的分子。我们预测偶极驱动的非弹性碰撞在高值的施加电场，即，几倍的场值$B_e/μ$的实质性抑制。这里，$B_e$是转动常数，$μ$是分子的电偶极矩。非弹性截面的突然大幅下降归因于分子转动能级之间简并的发生，这极大地改变了散射哈密顿量。由于弹性碰撞率与非弹性碰撞率之比很大，我们预测，如果存在大的偏置电场，蒸发冷却对于处于弱场寻求态的$^{1}Σ$态分子是可行的。
2005-07-11 physics.atom-ph
Parity violation and electric dipole moments in atoms and molecules
本文综述了原子、原子核和分子中宇称和时间不变性破坏的研究现状。我们专注于宇称不守恒的铯和三个最有前途的研究领域：（一）宇称不守恒的同位素链，（二）寻找核的阿那极点时刻，和（三）寻找永久的电偶极矩（EDM）的原子和分子，这反过来又是由电子EDM或核$T,P$ -奇数时刻，如核EDM或核希夫时刻。
2012-09-11 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Interaction between polar molecules subject to a far-off-resonant optical field: Entangled dipoles up- or down-holding each other
我们证明了当一对极性分子间的电偶极-偶极相互作用被一个远离共振的光场叠加时，它们之间的电偶极-偶极相互作用发生了全面的转变。通过改变光场的波长、偏振态和强度，组合相互作用势变得可调，其对分子间分离的依赖性表现出从反幂到振荡的交叉行为。由此提供的控制分子相互作用的能力开辟了创造和操纵超冷极性气体的新相的途径，其特征之一是偶极子相互取向的长程纠缠。我们设计了一个精确的分析模型，这样的光场修饰偶极-偶极相互作用势，这使得一个简单的访问所需的光场参数在实验室中的分子间相互作用的设计。
2011-08-20 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus physics.atom-ph
Dipole-laser coupling delay in two-color (RABBITT) photoionization of polar molecules
该研究扩展不含时分子R矩阵方法以处理极性分子RABBITT中IR缀饰初态导致的偶极子-激光耦合延迟，并通过含时模拟验证及渐近分析揭示其贡献规律。
2024-01-27 physics.atom-ph
Study of dipole moments of LiSr and KRb molecules by quantum Monte Carlo methods
异源二聚体对于以许多新的方式寻求利用超冷极性分子的实验具有重要意义，包括精确测量、量子计算和量子模拟。我们计算高度准确的玻恩-奥本海默总能量和电偶极矩作为核间分离的函数，两个这样的二聚体，锂锶和钾铷。我们应用完全相关的，高精度的量子蒙特卡罗方法来评估这些分子的性能在多体框架。我们使用小核有效势结合多参考Slater-Jastrow试验波函数为固定节点扩散蒙特卡罗方法提供精确的节点。作为参考和比较，我们用Hartree-Fock和限制组态相互作用方法计算了相同的性质，并仔细评估了恢复的多体关联对计算量的影响。对于LiSr，我们发现了一个高度非线性的偶极矩曲线，这可能使该分子的偶极矩可调通过振动状态控制。
2013-12-31 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.comp-ph
Ultralong-range Cs-RbCs Rydberg molecules: non-adiabaticity of dipole moments
该研究考察 Cs-RbCs 超长程多原子 Rydberg 分子，分析电荷–偶极相互作用导致的非绝热耦合及其对光镊中分子形成概率和振动态衰减干涉特征的影响。
2024-01-17 physics.atom-ph quant-ph
Merits of Heavy-Heavy Molecules for Electron Electric Dipole Moment Searches
电子的电偶极矩（eEDM）和标量-伪标量（S-PS）相互作用是对基本粒子标准模型之外的新物理学的探索，但使用原子和分子观察它们的实验仍在进行中。具有大的有效电场（Eeff）、S-PS系数（Ws）和永久电偶极矩（PDM）的分子原则上是这种实验的有利候选者，因此，有必要分析这些性质。在这项工作中，我们计算Eeff，Ws，和PDM的Ra系统; RaF，RaX（X = Cl，Br，I，和At）和RaY（Y = Cu，Ag，和Au）使用的Dirac-Fock和相对论耦合集团方法。我们发现RaX和RaY比RaF有更大的Eeff和Ws，Ra。我们通过考虑RaX和RaY的大s-p混合来解释这一发现，类似于我们在以前的工作中使用氟化物和氟化物所做的工作（A。Sunaga等人，A 95，012502（2017））。我们还讨论了RaX和RaY分子的大PDM和小极化电场（Epol）的观点的eEDM实验的适用性。
2018-12-27 physics.atom-ph
Prospects for measuring the electron's electric dipole moment with polyatomic molecules in an optical lattice
本文提出利用光学晶格中的激光冷却 BaOH 分子测量电子电偶极矩，并分析其可行性与关键限制，预计可在 120 天内达到 $10^{-30}\,e\,$cm 的统计精度。
2025-06-04 physics.atom-ph
Accurate calculation of the interaction of a barium monofluoride molecule with an argon atom: A step towards using matrix isolation of BaF for determining the electron electric dipole moment
用相对论哈密顿量和耦合团簇理论在CCSD（T）水平上计算了BaF-Ar三原子系统中Ar原子相对于BaF分子的1386个位置.随着基组的增加（双倍、三倍、四倍和五倍zeta）重复计算，并外推这些基组以估计完整的基组极限。由此产生的能量提供了一个Ar原子与BaF分子的相互作用的势能。一个适合参数化这种潜力。这项工作是需要了解的位置，运动模式和能量转移的BaF隔离在Ar矩阵。这种理解将指导EDM $^3$的合作，在其追求的电子电偶极矩的精确测量使用BaF隔离在低温Ar矩阵。
2022-11-27 physics.atom-ph
Current trends in searches for new physics using measurements of parity violation and electric dipole moments in atoms and molecules
本文综述了原子、原子核和分子中宇称和时间不变性现象的研究现状。我们专注于三个最有前途的研究领域：（i）奇偶性不守恒的同位素链，（ii）寻找核的anapole时刻，和（iii）寻找永久的电偶极矩（EDM）的原子和分子所造成的，电子EDM或核$T,P$奇时刻，如核EDM和核希夫矩。
2010-10-07 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Rotational properties of two interacting cold polar molecules: linear, symmetric, and asymmetric tops
研究两静态冷极性分子在外部直流电场及各向异性偶极-偶极相互作用下的势能与极化，将分子建模为量子刚性转子并考察线性、对称与非对称陀螺分子，发现短间距下分子性质强烈依赖电场方向，凸显考虑转动自由度的重要性。
2024-09-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Laser-Cooled Polyatomic Molecules for Improved Electron Electric Dipole Moment Searches
对$^{174}$ YbOH的多普勒冷却和西西弗斯冷却进行了研究。这种多原子分子对标准模型之外的物理学具有高灵敏度，代表了未来新T违反物理学的高精度探针的一类新物种。通过西西弗斯冷却，YbOH束的横向温度降低了近两个数量级至$< 600 \, μ$ K，相空间密度增加了$>6$倍。我们开发了一个完整的激光冷却的YbOH的数值模型，并发现与数据非常吻合。我们的项目，激光冷却和磁光捕获的长寿命样品的YbOH分子是触手可及的，这些将允许高灵敏度探针的电偶极矩（EDM）的electron. The方法演示这里很容易推广到其他同位素的YbOH，具有增强的灵敏度，其他违反电磁矩。
2019-10-24 physics.atom-ph
Diatomic molecules of alkali-metal and alkaline-earth-metal atoms: interaction potentials, dipole moments, and polarizabilities
本文系统计算78种碱金属、碱土金属双原子分子的势能曲线、偶极矩、极化率及光谱常数，并评估误差、建立理论基准。
2024-03-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Interaction potentials, electric moments, polarizabilities, and chemical reactions of YbCu, YbAg, and YbAu molecules
最近已经提出超冷YbAg分子作为用于电子电偶极矩搜索的有希望的候选物[Verma，Jayich，和Vutha，Phys.Rev.Lett. 125，153201（2020）]。在这里，我们计算势能曲线，永久电偶极子和四极矩，和静态电偶极子极化率的YbCu，YbAg，和YbAu分子在其基态电子状态。我们使用耦合集群方法限制到单，双，和非迭代三重激发与大高斯基组，而标量相对论效应包括在小核心能量一致的赝势。我们发现，所研究的分子与5708 $\,$ cm $^{-1}$的阱深度相对较强地结合，5253 $\,$ cm $^{-1}$，13349 $\,$ cm $^{-1}$和5.50 $\,$的平衡距离5.79 $\,$玻尔5.55 $\,$玻尔。它们在平衡距离处分别具有3.2 $\,$ D、3.3 $\,$ D和5.3 $\,$ D的大永久电偶极矩。我们还计算了相应三聚体的平衡几何构型和能量。所研究的分子是化学反应性的，除非它们被隔离在光晶格中或被外场屏蔽。所研究的分子可能在超冷受控化学、偶极多体物理或精密测量实验中找到应用。
2021-05-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Electric dipole moments of actinide atoms and RaO molecule
计算了229 Pa和225 Ac中由核Schiff矩S诱导的原子电偶极矩。结果为d（229 Pa）=-9.5 10^{-17} [S/（e fm）] e cm=-1.1 10^{-20} ηe cm; d（225 Ac）=-8.6 10^{-17} [S/（e fm）] e cm=-0.8 10^{-21} ηe cm。229 Pa的EDM比199 Hg EDM大310^4倍，比225 Ra EDM大40倍。本文还讨论了锕系元素在固态实验中的可能应用。RaO分子的T，P奇自旋轴相互作用比TlF分子大500倍。
2007-11-14 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Molecular electric dipole moments: from light to heavy molecules using a relativistic VQE algorithm
本文将 VQE 算法扩展到相对论框架，在 12 量子比特活性空间内对 BeH 至放射性 RaH 等单价电子双原子分子进行量子模拟，获得基态能量和永久电偶极矩，并分析关联趋势与计算精度。
2023-04-11 physics.atom-ph quant-ph
Measurement of the electron's electric dipole moment using YbF molecules: methods and data analysis
我们最近报道了使用YbF分子的电子电偶极矩的新测量[Nature 473，493（2011）]。在这里，我们对用于进行这种测量的方法进行了更详细的描述，并对数据进行了更全面的分析。我们展示了我们的方法是如何将电偶极矩与可能模仿它的实验中的缺陷隔离开来的，我们描述了我们发现的系统误差，以及我们为解释这些误差而做的小修正。通过一组额外的测量大大夸大了实验的缺陷，我们发现上界可能未校正的系统误差，我们用来确定系统的测量不确定度。我们还计算了一些系统的影响，在以前的电偶极矩测量，如运动的磁场效应和几何相位的重要的大小，并显示它们在本实验中是可以忽略不计的小。我们的结果是一致的电偶极矩为零，所以我们提供了上限，其大小在不同的置信水平。最后，我们回顾了未来改进的实验精度的前景。
2012-08-22 physics.atom-ph
Observation of Rydberg blockade due to the charge-dipole interaction between an atom and a polar molecule
本研究在光镊中实现单个 Rb 原子与 RbCs 基态分子间的电荷-偶极 Rydberg 阻塞，并通过动力学模拟验证，为 Rydberg 原子介导的分子量子信息混合平台奠定基础。
2023-05-15 physics.atom-ph quant-ph
Ultracold Dipolar Molecules Composed of Strongly Magnetic Atoms
在实验和理论相结合的努力，我们证明了一种新型的偶极系统的超冷玻色子偶极分子与大的磁偶极矩。我们的偶极分子是由强磁性玻色子铒原子样品在弱束缚Feshbach分子态中形成的。我们表明，超冷磁性分子可以携带非常大的偶极矩，我们演示了如何创建和表征它们，以及如何改变它们的方向。最后，我们确认，在准二维几何结构中的分子的弛豫速率可以减少通过使用偶极-偶极相互作用的各向异性，这种减少遵循一个普遍的偶极行为。
2015-11-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Near-threshold bound states of the dipole-dipole interaction
我们研究了描述两个场取向的偶极矩之间相互作用的模型哈密顿量的两体束缚态。这个模型已经被广泛应用于超冷极性分子和磁性原子的多体物理中，但是它的少体物理还没有得到充分的研究。在硬壁短程边界条件下，偶极-偶极束缚态是普遍存在的，并且表现出不同性质的态之间避免交叉的复杂模式。对于更现实的Lennard-Jones短程相互作用，我们考虑代表磁性原子和极性分子的参数。对于磁性原子，束缚态由Lennard-Jones势控制，微扰偶极-偶极相互作用被范德华束缚态的特殊结构所抑制。对于极性分子，我们发现了一个稠密的流形的偶极-偶极束缚态与许多避免交叉作为诱导偶极或施加场的函数，类似于那些硬壁边界条件。对于成对的超冷极性分子，这种普遍的状态模式可以用光谱观察到。
2018-08-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Analytic solution of the Schrodinger equation for an electron in the field of a molecule with an electric dipole moment
我们放松通常的对角约束的矩阵表示的特征值波动方程，允许它是三对角。这导致了一个更大的解空间，其中包含了非中心电偶极子势cos（theta）/r^2的精确解析解，而已知非中心电偶极子势不属于精确可解势。因此，我们能够得到一个精确的解析解的三维时间无关的薛定谔方程的带电粒子在一个点电偶极子，可以携带非零净电荷的领域。这个问题模拟了电子与具有永久电偶极矩的分子（中性或离子化）的相互作用。该解决方案被写为一系列的平方可积函数，支持三对角矩阵表示的波算子的角和径向分量。此外，该解适用于所有能量，离散的（对于束缚态）以及连续的（对于散射态）。波函数的径向和角向分量的展开系数用满足三项递归关系的正交多项式表示。对于库仑自由的情况下，分子是中性的，我们计算其偶极矩的临界值低于不允许电子捕获。这些临界值不仅得到了基态，它同意已经知道的结果，而且也为激发态以及。
2007-07-24 math-ph math.MP physics.atom-ph
Enhancement factor for the electric dipole moment of the electron in the BaOH and YbOH molecules
多原子极性分子由于其有利的电子和振动结构，使得激光冷却、分子的完全极化和系统效应的减少成为未来研究时间反演和宇称对称性破坏的有希望的系统[I. Kozyryev和N.R. Hutzler，Phys，Rev. Lett. { \bf 119}，133002（2017）]。本文采用高精度相对论耦合团簇方法研究了三原子单氢氧化物分子BaOH和YbOH中电子电偶极矩（$E_\text{eff}$）的增强因子。两个系统的推荐$E_\text{eff}$值分别为6.65 $\pm$ 0.15 GV/cm和23.4 $\pm$ 1.0 GV/cm。我们比较我们的结果与类似的计算等电子双原子分子BaF和YbF，这是目前使用的实验搜索$P,T$奇数效应的分子。证明$E_\text{eff}$值非常接近，在双原子和三原子化合物之间的量值差在约1.5 $\%$以内。因此，BaOH和YbOH具有类似的电子电偶极矩增强，同时受益于实验优势，可以作为下一代实验的优秀候选者。
2019-01-08 hep-ph physics.atom-ph
Oriented polar molecules in a solid inert-gas matrix: a proposed method for measuring the electric dipole moment of the electron
我们提出了一种非常灵敏的方法来测量电偶极矩的电子使用极性分子嵌入在低温固体矩阵的惰性气体原子。极性分子可通过施加电场在$\hat{\rm{z}}$方向上取向，如Park等人[Angewandte Chemie { \bf 129}，1066（2017）]最近所证明的。被捕获的分子被制备成其电子自旋垂直于$\hat{\rm{z}}$的状态，并且沿着$\hat{\rm{z}}$的磁场引起该自旋的进动。电子电偶极矩$d_e$会影响这种进动，因为极性分子产生的有效电场高达100 GV/cm。大量的极性分子，可以嵌入在一个矩阵中，随着预期的长相干时间的进动，允许测量$d_e$的精度，超过目前的测量许多数量级的可能性。因为基质可以抑制分子旋转并锁定极性分子的取向，所以在进动期间可能不需要存在电场。所提出的技术可以应用于使用各种极性分子和惰性气体，其中，连同其他实验变量，应允许仔细研究测量中的系统不确定性。
2017-10-24 hep-ph physics.atom-ph
Ultralong-range Rydberg bi-molecules
我们预测，超长程里德伯双分子形成的极性分子在寒冷和超冷设置之间的碰撞。$Λ$ -双态一氧化氮（NO）与长寿命里德堡NO（$nf$，$ng$）分子碰撞形成具有GHz能量和千德拜永久电偶极矩的超长程里德堡双分子。哈密顿量既考虑了各向异性电荷-分子偶极相互作用，又考虑了电子-NO散射。的旋转常数为里德伯双分子是在MHz范围内，允许微波光谱的旋转跃迁里德伯双分子。NO偶极的定向性较好。这里描述的里德伯分子为研究一类特殊的长程双分子相互作用提供了希望。
2020-07-13 physics.atom-ph quant-ph
Entanglement via rotational blockade of MgF molecules in a magic potential
双原子极性分子由于其丰富的内态和大的电偶极矩而成为量子计算最有前途的平台之一。在这里，我们提出了通过一个强大的电偶极-偶极相互作用纠缠相邻的极性分子的旋转状态。预测了MgF分子在光镊阵列中两个纠缠态之间1.27 kHz的分裂。对于转动态具有相同陷阱频率的分子，可以在魔势中实现纠缠态的分辨。通过调节分子的量子化轴与俘获光的线偏振方向之间的夹角，即魔角，可以形成魔势。在合理的实验条件下，计算了MgF分子的魔角，得到了两个态的陷阱频率可以在几十赫兹内匹配.建立分子之间的纠缠，我们的结果提供了第一步量子计算使用双原子极性分子。
2020-08-04 physics.atom-ph
Prospects for measuring the electric dipole moment of the electron using electrically trapped polar molecules
重极性分子可以用来测量电子的电偶极矩，它是超越标准模型的物理学的灵敏探针。该值通过测量分子在垂直于外加电场的平面内的自旋旋进来确定。这种进动相干地演变的时间越长，测量的精度就越高。对于阱中的分子来说，这种相干时间确实可能很长。我们评估中性分子被电捕获的实验的灵敏度，并将其与分子束中的等效测量进行比较。我们考虑使用一个斯塔克减速器加载的陷阱从超声源，并计算YbF分子在强场寻求和弱场寻求状态的减速效率。在阱中保持1s的时间，统计灵敏度可以比在束实验中高10倍，如果阱可以从更大发射度的源加载，这可以进一步提高5倍。我们研究了由于在陷阱中的场的不均匀性的一些影响，并发现，旋转的电场方向，导致一个不均匀的几何相移，是一个敏感的陷阱为基础的测量的主要障碍。
2010-01-29 physics.atom-ph
Calculations of static dipole polarizabilities of alkali dimers. Prospects for alignment of ultracold molecules
实验技术的快速发展，以产生超冷碱金属分子开辟了方法来操纵他们和控制他们的动力学使用外部电场。这种研究的一个先决条件是了解它们的静态偶极极化率。本文计算了包括Fr $_2$在内的所有同碱金属二聚体和包括Li到Cs在内的所有异碱金属二聚体的电子基态和最低三重态的静态偶极极化率分量随核间距和振动指数的变化。我们使用与我们在偶极矩方面的工作相同的量子化学方法（M。Aymar和O. Dulieu，J.Chem.Phys.122，204302（2005）），基于原子核表示的赝势、高斯基组和核极化的有效势。极化率提取电子能量使用有限场方法。对于最重的物种Rb $_2$，Cs $_2$和Fr $_2$和所有的杂碱二聚体，这样的结果是第一次。我们的原子和分子的静态偶极极化率的结果的准确性进行了讨论，通过比较我们的值与少数可用的实验数据和精细的计算。我们发现，对于所有的碱金属对，平行和垂直分量的基态极化率在平衡距离$R_e$尺度为$(R_e)^3$，这可以涉及到一个简单的静电模型的椭球电荷分布。在即将到来的实验中，这些分子可能的对齐和取向效应的前景进行了讨论。
2008-07-21 physics.atom-ph
