Spin squeezing in a spin-orbit coupled Bose-Einstein condensate
研究了拉曼诱导自旋轨道耦合下自旋为1/2的玻色-爱因斯坦凝聚体的自旋压缩。在双光子共振和弱喇曼耦合条件下，系统具有两个简并基态，利用这两个基态我们建立了一个有效的双模模型。双模模型的哈密顿量采用单轴扭转哈密顿量的形式，已知单轴扭转哈密顿量会产生自旋压缩。更重要的是，我们表明，SOC提供了一个方便的控制旋钮来调整自旋压缩负责的自旋非线性。具体地说，自旋非线性强度可以被调谐到与两体密度-密度相互作用相当，因此远大于传统的双组分BEC系统，如$^{87}$ Rb和$^{23}$ Na在没有SOC的情况下的本征自旋相关的相互作用强度。此外，还讨论了实验实现。
2020-05-19 cond-mat.quant-gas
Time-resolved density correlations as probe of squeezing in toroidal Bose-Einstein condensates
我研究了环形玻色-爱因斯坦凝聚体中的平均场和线性量子涨落的演化，它的相互作用强度从有限（排斥）值猝灭到零。计算了方位角等时密度-密度关联函数，并显示了过渡后具有两倍（最终）激发频率的时间振荡。这些振荡是非绝热演化过程中正负频率混合的直接结果。我将论证，等时间密度相关器的时间分辨测量可以用于计算Bogoliubov系数的模量，从而计算施加在模式上的压缩量，即，从凝聚物中激发出来的原子数。
2010-10-05 cond-mat.quant-gas
Squeezing in Bose-Einstein condensates with large numbers of atoms
我们研究了在多组分囚禁玻色-爱因斯坦凝聚体中产生和测量大相对数压缩的可行性。在没有多模效应的情况下，这种压缩可以是任意大的任意大的凝聚，但一系列的过程限制了可测量的压缩在现实的陷阱配置。我们研究这些过程，并提出方法来减轻它们。我们的结论是，高水平的压缩与大量的原子是可行的，但实际上只能实现在特定的陷阱几何形状。我们还介绍了一种方法，最大限度地提高可测量的压缩，通过使用一个$π$脉冲在这个过程中，以改善空间模式匹配。
2013-07-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Squeezing Bose-Bose liquid drops
本研究基于含有限程效应的量子蒙特卡洛泛函，分析单维简谐势挤压的超稀玻色-玻色液滴，揭示临界原子数与约束强度的线性关系，且该泛函预测的临界数低于Lee-Huang-Yang模型。
2023-11-09 cond-mat.quant-gas
Twist and Turn Squeezing in a Multi-Mode Bose-Einstein Condensate
本文研究了在大原子数玻色-爱因斯坦凝聚体中产生的扭曲和转动（TNT）压缩，目的是产生用于原子干涉的量子增强态。与以前的分析不同，我们研究的情况下，多模式的动态是显着的，不能被捕获的一个简单的单模模型。我们发现，在某些区域，通过仔细选择旋转参数，我们仍然可以获得压缩比通过单轴扭转（OAT）更快。
2022-02-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spin squeezing by tensor twisting and Lipkin-Meshkov-Glick dynamics in a toroidal Bose-Einstein condensate with spatially modulated nonlinearity
本文提出了一个在环形阱中的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）轨道运动中的自旋压缩方案。圆形晶格耦合两个反向旋转的模，在半个晶格周期的空间调制的非线性相互作用产生压缩。通过改变调制的振幅和相位，可以直接实现扭曲张量的各种情况，导致不同的压缩机制。其中包括单轴扭转和双轴反扭转，它们经常被认为是自旋压缩的最重要的范例。我们的方案自然地实现了Lipkin-Meshkov-Glick模型，可以同时自由地改变其所有参数。
2015-05-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Measuring and engineering entropy and spin squeezing in weakly linked Bose-Einstein condensates
我们提出了一种方法来推导光晶格中玻色原子的单粒子熵，并研究了这种系统中熵的局域演化、自旋压缩和熵不等式对纠缠检测的影响。这种方法是基于实验上可行的测量非最近邻相干。我们研究了一个具体的例子，动态控制选定的网站之间的原子隧穿，并表明，这可能也可以提高计量相关的自旋压缩。
2013-02-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Optimum spin-squeezing in Bose-Einstein condensates with particle losses
Laboratoire Kastler Brossel, ENS, UPMC（卡斯特勒-布罗塞尔实验室，巴黎高等师范学院，巴黎第六大学）；Department of Physics, East China Normal University（华东师范大学物理系）
研究玻色-爱因斯坦凝聚体中粒子损失时的自旋压缩问题，采用蒙特卡罗波函数方法，找到了最大可获得自旋压缩与多种参数的函数关系。
2026-07-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Parametric squeezing amplification of Bose-Einstein condensates
从理论上研究了磁双阱势中玻色-爱因斯坦凝聚体压缩态的产生。通过以两倍的约瑟夫森频率周期性地调制两个阱之间的隧道耦合来产生数量或相位压缩态，即，通过参量放大。用多组态Hartree玻色子方法（MCTDHB）进行了模拟。我们采用最优控制理论，使冷凝物在最后一个时间完全停止，从而创建一个高度压缩状态（压缩因子为0.12，$ξ_S^2=-18$ dB）适合原子干涉。
2015-11-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Scalable Spin Squeezing for Quantum-Enhanced Magnetometry with Bose-Einstein Condensates
量子精密测量的一个主要挑战是产生具有宏观原子数的纠缠态。在这里，我们实验证明，通过非线性动力学产生的原子压缩在玻色-爱因斯坦凝聚体，结合适当的陷阱几何形状，允许缩放到大的合奏大小。对12300个粒子，我们实现了5.3（5）dB的涨落抑制，这意味着对于10个以上的$^7$原子也可以实现类似的压缩。有了这个资源，我们展示了量子增强磁强计交换压缩状态的磁敏感的超精细水平，具有可忽略的非线性。我们发现一个量子增强的单次激发的灵敏度为310（47）pT的静态磁场中的探头体积小到90 $μ$ m $^3$。
2014-05-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Self-induced Spatial Dynamics to Enhance Spin-Squeezing via One-Axis Twisting in a Two-Component Bose-Einstein Condensate
本文从理论上研究了一种利用凝聚体的平均场动力学来增强二分量玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中自旋压缩的方案。由于散射长度的不对称性，两个分量在空间分离和重新组合的地方表现出密度振荡。当两个分量在空间上分离\cite{treutlein2010}时，负责自旋压缩的有效非线性增加了三个数量级。我们使用截断Wigner方法对系统进行多模模拟，并表明这种方法可以用于在有效非线性通常太小的系统中产生显着的自旋压缩，并且由大粒子数产生的强空间动力学不一定不利于产生自旋压缩。我们开发了一个简化的半解析模型，给出了很好的协议与我们的多模模拟，并将是有用的预测自旋压缩在一系列不同的系统。
2014-08-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spin Squeezing of a Bose-Einstein Condensate via Quantum Non-Demolition Measurement for Quantum-Enhanced Atom Interferometry
本文从理论上研究了利用量子非破坏测量来提高玻色凝聚原子干涉测量的灵敏度。特别是，我们关心的是提高现有的高精度原子干涉仪设备，因此限制自己稀释原子样品，并使用自由传播光，或光学腔在弱耦合制度。我们找到了最佳的参数制度，自旋压缩和原子损失之间的平衡，并发现显着改善灵敏度是可能的。最后，我们考虑使用压缩光，并表明这可以进一步提高灵敏度。
2020-05-01 cond-mat.quant-gas quant-ph
A dynamic scheme for generating number squeezing in Bose-Einstein condensates through nonlinear interactions
利用超精细能级间的干涉和原子间的非线性相互作用，发展了一个在玻色-爱因斯坦凝聚体中产生数压缩的方案。我们描述的计划，使用多模量子场模型，并找到一个简单的解析模型在某些制度的协议。我们证明了该方案给出了强压缩的参数和原子物种的现实选择。即使系统的初始噪声是经典的并且比泊松分布的噪声大得多，数字压缩也可以导致噪声远低于量子极限。
2011-10-17 cond-mat.other cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Limit of spin squeezing in trapped Bose-Einstein condensates
Laboratoire Kastler Brossel, École Normale Supérieure and CNRS, UPMC（卡斯特尔布罗塞尔实验室，巴黎高等师范学院和法国国家科学研究中心，巴黎第六大学）；Institute of Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院物理研究所）
研究捕获的玻色-爱因斯坦凝聚体中自旋压缩的极限，采用经典场模拟及完全解析处理（含量子情况），确定实际捕获情形下的极限，为利用自旋压缩态用于原子钟及量子计量学研究提供依据。
2026-07-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spin squeezing, entanglement and quantum metrology with Bose-Einstein condensates
压缩态是一种特殊的纠缠态，是量子精密测量的重要资源。在干涉传感器中，它们允许克服干涉仪内的单个光子或原子的独立性质所引起的“经典”投影噪声限制。由于量子纠缠对度量学的潜在影响以及纠缠背景下的基本问题，人们在理论和实验上都对压缩态进行了大量的研究。在量子光学中首次提出并产生了用于量子增强计量学的压缩态，其中压缩变量是光场的相干性。在本教程中，我们重点讨论原子系统中的自旋压缩。介绍了它的概念，讨论了它在玻色-爱因斯坦凝聚体中的产生。我们详细讨论了相干自旋压缩的产生和直接检测所需的实验条件。讨论了基于运动自由度的自旋压缩和基于内超精细自由度的非绝热自旋压缩的两个典型实验。
2012-03-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Twist-and-Turn Spin Squeezing in Bose-Einstein Condensates
基于线性耦合和非线性相位演化之间的相互作用，我们实验证明了一种动态产生原子自旋压缩的替代方法。由于由此产生的量子动力学可以看作是广义布洛赫球上的旋转和剪切，我们称这种方案为扭曲和转动（TnT）。这与该系统经典极限的潜在不稳定性密切相关。量子态的短时演化受量子不确定性在一个方向上的快速初始扩展所支配，并伴随着正交轴上的压缩。我们发现在单个BEC中$ξ_{\text{S}}^2=-7.1(3)$ dB的最佳值和具有$ξ_{\text{S}}^2=-2.8(4)$ dB的压缩到超过10^4个粒子的可扩展性。
2015-07-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamical generation of geometric squeezing in interacting Bose-Einstein condensates
本文针对相互作用玻色-爱因斯坦凝聚体，揭示超流稳定性是淬灭后无法产生几何压缩的关键，并提出通过破坏稳定性判据实现快速指数抑制量子涨落的动力学方案。
2025-08-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Accelerating many-body entanglement generation by dipolar interactions in the Bose-Hubbard model
自旋压缩协议允许动态生成大规模关联量子多体态，其可以用于纠缠增强计量学和技术。我们研究了一个在具有偶极相互作用的两分量玻色-哈伯德模型中实现的产生扭曲动力学的量子模拟器。我们发现，在超流相的原子之间的接触和长程偶极相互作用的相互作用激活各向异性双轴反扭曲机制，加速自旋压缩动力学，并允许海森堡有限的光谱测量的准确性。
2022-08-08 cond-mat.quant-gas
Two distinguishable impurities in BEC: squeezing and entanglement of two Bose polarons
研究了玻色-爱因斯坦凝聚体中两个非耦合杂质的纠缠和压缩。我们把它们看作是两个量子布朗粒子与一个由凝聚体的Bogoliubov模组成的浴相互作用。导出的类Langevin量子随机方程具有记忆效应。我们研究两种情况：（i）在没有外部势的情况下，我们观察到纠缠的突然死亡;（ii）在存在外部谐波势的情况下，纠缠甚至在渐近时间极限处仍然存在。我们的研究认为，实验可调参数。
2018-11-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Enhanced squeezing for quantum gravimetry in a Bose-Einstein condensate with focussing
ARC Centre of Excellence for Engineered Quantum Systems, School of Mathematics and Physics, University of Queensland（澳大利亚国立大学量子科学与技术系）；Department of Quantum Science and Technology, Research School of Physics, Australian National University（澳大利亚国立大学物理研究学院量子科学与技术系）
本文提出一种改进方案，通过突然施加陷阱势能聚焦凝聚体，增强一轴扭曲相互作用，提升干涉仪的相位灵敏度，达到标准量子极限的20倍。
2026-04-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dissipation-induced squeezing
本文提出了一种利用耗散效应研究双模玻色系统的相位和数目压缩的方法。通过考虑双势阱中的冷玻色气体，证明了该方法的有效性。我们的形式主义的扩展到一个光晶格给出了控制的稳态相图的相边界，我们发现了一个新的相，其特征在于由一个非零的冷凝分数和热的粒子数统计。我们还展示了如何利用耗散在单模系统中实现振幅压缩。
2012-02-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Rebuilding of destroyed spin squeezing in noisy environments
研究了单轴驱动扭转方案下铁磁偶极自旋1玻色-爱因斯坦凝聚体的自旋压缩过程，重点研究了噪声环境（杂散磁场）对自旋压缩的破坏作用.通过施加级联动态解耦脉冲序列和中等偏置磁场来抑制噪声环境的影响，我们在真实的实验条件下忠实地再现了自旋压缩过程。我们的抗噪声方法可用于在偶极自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体中产生自旋压缩态，为实现海森堡极限量子精密测量提供了一条可行的途径
2017-11-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum enhanced sensing by echoing spin-nematic squeezing in atomic Bose-Einstein condensate
量子纠缠可以提供超过标准量子极限（SQL）的增强的精度，这是经典手段可实现的最高精度。然而，要观察到大的增强仍然具有挑战性，这受到准备、维持、操纵和检测纠缠的实验能力的限制。在这里，我们提出了非线性干涉方案的基础上回声自旋压缩，以实现创纪录的高增强因子的原子玻色-爱因斯坦凝聚体。回波是通过自旋压缩真空的状态翻转来实现的，自旋压缩真空用作探测状态，并且在对编码的信号进行近无噪声放大的同时被重新聚焦回到未压缩的初始状态附近。在26400个原子的双模式SQL以上的小角度拉比旋转的灵敏度为$21.6\pm0.5$分贝（dB），以及$16.6\pm1.3$ dB的相位传感在拉姆齐干涉仪观察。对于近谐振微波场感测，后者的绝对相位灵敏度在$18~μ\rm{m}^3$的探针体积处外推到$103~\rm{pT/\sqrt{Hz}}$。我们的工作突出了自旋压缩的优良多体相干性，并指出了它在原子磁力计、原子光钟、洛伦兹对称性破坏的基本检验等方面的可能量子相干应用。
2022-12-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Criticality and Spin Squeezing in the Rotational Dynamics of a BEC on a Ring Lattice
研究了环形晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体的循环模动力学。非线性由于相互作用导致的临界分离振荡和自陷相位之间的反向传播模式，但共享相同的物理空间。在平均场的限制，临界性被发现大大提高了系统的旋转灵敏度。量子动力学的分析表明，临界附近的波动是显着的，我们解释使用自旋压缩形式主义可视化的布洛赫球。我们利用压缩，提出了一个拉姆齐干涉计划，抑制在相关的正交旋转敏感的波动。
2015-11-07 cond-mat.quant-gas
Bose condensation of squeezed light
具有化学势而没有质量的光具有一般的相变曲线，可以到达玻色-爱因斯坦凝聚。这个极限密度和温度范围是由发散的介质内有效相互作用势范围发现的。在阶梯近似的基础上，采用了Bethe-Salpeter方程的有效相互作用的逆展开级数。虽然通常考虑染料分子的吸收和发射，但这里提出压缩也可以产生这样一种平均相互作用，从而导致化学势。建立了有限寿命相互作用玻色系统的压缩光场与复Bogoliubov变换的等价关系，并由此导出了一个有效能隙，其中压缩参量与一个等效能隙由$|Δ(ω)|={\hbar ω/( \coth {2|z(ω)|}-1)}$联系起来.这种间隙相产生与一般极限密度和温度范围一致的有限冷凝物。在这个意义上，它表明，压缩诱导光的相互作用，导致可能的凝聚相同的效果。给出了压缩作用下的凝聚相图，并讨论了两个能隙的出现。
2019-05-03 cond-mat.other cond-mat.quant-gas physics.optics
Coherence of an Interacting Bose Gas: from a Single to a Double Well
在整个势垒高度范围内，确定了被势垒分裂的玻色气体的低能性质。我们推导出一个自洽的双模模型，减少，大$N$，Bogoliubov模型的低障碍和约瑟夫森模型的任何（非对称）双阱势，明确计算隧道和对相互作用参数。我们比较数值结果的分析结果，精确地指定的作用的数量压缩和有限的温度损失的相干性。
2010-10-23 cond-mat.quant-gas
Four-mode quantum sensing and Fisher information in a spin-orbit-coupled Bose gas
本文提出自旋轨道耦合玻色气体可构建四模模型，利用压缩参数和量子Fisher信息分析，发现四模耦合产生更丰富的纠缠增强传感，可接近海森堡极限，并可通过拉曼拉比频率调控最优测量方向。
2025-08-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spin squeezing and Quantum Fisher Information in the Jaynes-Cummings Dicke Model
研究了光学腔中二组分原子玻色-爱因斯坦凝聚体中Jaynes-Cummings Dicke（JC-Dicke）模型的自旋压缩和量子费舍尔信息.在冻结自旋近似下，导出了自旋压缩和每个粒子的量子费舍尔信息的倒数的解析表达式。结果表明，在临界点附近的超辐射相中，出现了最大压缩和最大量子纠缠。本研究与量子信息处理和精密光谱学有关。
2016-07-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Robust sub-shot-noise measurement via Rabi-Josephson oscillations in bimodal Bose-Einstein condensates
马赫-曾德尔原子干涉术需要保持时间相位压缩来获得低于标准量子极限的读出精度。这增加了其对相位扩散的灵敏度，在存在相互作用的情况下恢复最佳信噪比$s_o$的散粒噪声缩放。读出精度和相互作用的鲁棒性所需的准备之间的矛盾，是通过监测拉比约瑟夫森振荡，而不是相对相位振荡信号采集过程中删除。优化$s_o$与高斯压缩输入，我们发现，保持时间数压缩满足这两个要求，子散粒噪声标度被保留，即使对于强相互作用。
2011-10-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum rotor model for a Bose-Einstein condensate of dipolar molecules
我们表明，玻色-爱因斯坦凝聚体的异质分子在小的和静态的电场的制度描述的宏观电偶极矩的分子气体云的量子转子模型。我们精确地求解这个模型，并找到对称的，即，旋转不变的，和偶极相位预期从单分子的问题，但也是一个轴向和平面的双极相位由于多体效应。对宏观偶极矩波函数的研究也揭示了分子角动量概率分布的压缩。
2013-12-03 cond-mat.quant-gas
Dynamical generation of phase-squeezed states in a two-component Bose-Einstein condensates
作为线性（Mach-Zehnder或Ramsey）干涉仪的“输入”状态，Berry和Wiseman提出的相位压缩状态表现出接近Heisenberg极限的最佳灵敏度[Phys. Rev. Lett. 85，5098（2000）]。在本文中，我们发现，它可以动态生成原子玻色-爱因斯坦凝聚体限制在一个对称的双阱。与Berry态和Wiseman态类似，制备态沿自旋算符S_y方向存在压缩，沿自旋算符S_z方向存在反压缩，导致相位灵敏度的亚散粒噪声。
2010-12-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Parametric Excitation and Squeezing in a Many-Body Spin System
我们证明了一种新的方法，相干激发和控制的量子自旋态的原子玻色气体使用参数激发的集体自旋随时间变化的相对强度的塞曼和自旋相关的碰撞相互作用能的倍数的固有频率的系统。与通常用于激发原子自旋的单粒子量子控制技术（例如使用射频或微波场的拉比振荡）相比，这里演示的方法本质上是多体的，需要粒子间的相互作用。虽然经典系统的参数激发是无效的从基态，我们表明，在我们的量子系统，从量子基态的参数激发导致量子压缩态的产生。
2015-12-17 cond-mat.quant-gas
Entanglement and Extreme Spin Squeezing for a Fluctuating Number of Indistinguishable Particles
我们从[A. S. Sørensen和K. Mølmer，Phys. Rev. Lett. { \bf 86}，4431（2001）]中描述的方法。我们还讨论了其他自旋压缩不等式如何推广到这种情况。此外，我们给出了一个操作意义的情况下，个别粒子不能解决的界限。作为一个副产品，这使我们能够表明，在自旋压缩实验与冷气体的粒子是典型的区分在实践中。我们的结果证明了Sørensen-Mølmer边界在最近的玻色-爱因斯坦凝聚体自旋压缩实验中的应用。
2012-04-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum dynamics of Bose-polaron in a $d$-dimensional Bose Einstein condensate
研究了任意维玻色-爱因斯坦凝聚体中杂质原子的量子运动。玻色-爱因斯坦凝聚体的Bogoliubov激发对杂质起到玻色子浴的作用。我们提出了一个详细的推导的$d$维朗之万方程描述的量子动力学的系统，和相关的广义张量，描述的频谱密度在充分的一般性。当杂质没有被捕获时，我们计算了均方位移，表明运动是超扩散的。我们还获得了明确的表达式的超扩散系数在小和大的温度限制。我们发现，在后一种情况下，这个系数的最大值在所有维度上都是相同的。我们还研究了平均能量的行为，并比较了各种尺寸的结果。在囚禁情形下，我们研究了压缩，发现在低维情况下可以得到较强的位置压缩。我们量化了粒子运动的非马尔可夫性，发现它随维数的增加而增加。
2020-07-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spin squeezing in dipolar spinor condensates
在单模近似下研究了偶极相互作用对自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体压缩能级的影响。我们把我们的考虑限制在自旋算子张成的$\mathfrak{su}(2)$李子代数上。偶极相互作用的双轴性质允许在系统中动态生成自旋压缩态。我们在约化的平均场空间中分析相图，以确定不稳定不动点的位置。数值计算了自旋压缩参数，表明双轴反扭模型有可能达到最强压缩集。我们用高斯近似和冻结自旋近似部分地解释了系统尺度的变化。
2015-12-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Generation of squeezed optical states via stored classical pulses in a Bose gas
Bilkent University（比尔肯特大学）；Universität Bremen（不来梅大学）；TU Wien（维也纳工业大学）；Humboldt-Universität zu Berlin（柏林洪堡大学）；Ferdinand-Braun-Institut (FBH)（费迪南德·布劳恩研究所）
研究提出利用玻色-爱因斯坦凝聚体中的存储经典探测脉冲生成压缩光的方法，通过原子间碰撞的非线性演化实现原子集体自旋波的压缩。
2026-01-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Strongly correlated Bose gases
强相互作用玻色气体是量子多体物理学最基本的范例之一，也是许多实验和理论研究的主题。我们回顾了最近的进展，强关联玻色气体，开始的描述超出平均场修正。我们表明，Efimov效应导致非普遍现象和亚稳态的低温玻色气体通过三体复合深束缚的分子态。我们概述了与超冷费米气体的差异和相似之处，讨论了最近的实验酉玻色气体，最后提出了一些未来的研究前景。
2016-11-21 cond-mat.quant-gas
Squeezed Ground States in a Spin-1 Bose-Einstein Condensate
该研究在自旋-1玻色-爱因斯坦凝聚体中，通过调谐至量子临界点生成自旋压缩基态，实现6-8 dB计量学改进并维持2秒恒定压缩角，为量子精密测量提供新途径。
2022-02-24 cond-mat.quant-gas
Theory of unitary Bose gases
我们发展了一种描述玻色气体原子在么正性的分析方法。通过对单粒子密度矩阵的计算，导出了幺正玻色气体的化学势、接触、声速、凝聚密度和有效原子间相互作用等普适性质。该理论也被推广到描述玻色气体与有限的散射长度，然后减少到Bogoliubov理论的弱耦合限制。
2013-03-13 cond-mat.quant-gas
Static impurities in a weakly-interacting Bose gas
本文对稀$D$维玻色气体与少量静态杂质相互作用的基态性质进行了全面的讨论。在玻色-杂质相互作用的短程特性假设下，我们计算了三维和二维玻色系统的能量。
2021-09-30 cond-mat.quant-gas
Fluctuations of squeezing fields beyond the Tomonaga--Luttinger liquid paradigm
基于自由玻色子模型的Tomonaga-Luttinger液体（TLL）概念在一维量子系统低能性质的理论描述中是普遍存在的。在这项工作中，我们开发了一个压缩场路径积分描述的无间隙的一维系统超越了自由玻色子图片的TLL范式。在压缩场描述中，TL哈密顿量的Bogoliubov变换的参数变成了一个动力学压缩场，它的涨落引起了对自由玻色子结果的修正。我们导出了一个有效的非线性拉氏量来描述压缩场的色散关系，以及TLL激发与压缩模之间的相互作用。利用有效拉格朗日量，分析了顶点算子在非相互作用极限下的时间-时间关联函数。我们表明，边带分支出现由于压缩场的波动，除了标准分支的自由玻色子模型的TLL范式。此外，我们微扰分析了一维超冷玻色气体密度涨落的谱函数。我们评估的TLL和边带分支由于TLL和压缩模式之间的相互作用的相速度和谱权重的重整化值。在零温度下，重整化色散关系的动量是线性的，但在非零温度下，这些获得的非线性依赖于由于激发分支的热布居的动量。
2020-12-05 cond-mat.quant-gas
Geometric squeezing of rotating quantum gases into the lowest Landau level
本文从理论上解释了旋转量子气体进入最低朗道能级的实验，提出“几何压缩”机制以控制量子几何，为实现中性原子关联量子相提供新路径。
2023-09-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Enhancing nanomechanical squeezing by atomic interactions in a hybrid atom-optomechanical system
在原子-光机械混合系统中，光学腔中纳米膜的机械模与远距离相互作用原子气体的光学耦合允许高度非经典的量子多体态。我们证明了气体中原子内部激发的反作用可以压缩力学模。一个Bogoliubov的方法表明，这些内部激发形成一个波动的环境中的准粒子激发的机械模式与缺口的谱密度。当机械频率接近于与内部原子跃迁的共振时，相互作用原子气体中的准粒子激发引起纳米机械压缩。有趣的是，纳米力学压缩被原子-原子相互作用增强。
2018-11-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Two-mode Phonon Squeezing in Bose-Einstein Condensates for Gravitational Wave Detection
压缩的非经典态是量子精密测量不可或缺的工具，因为它们能够将测量设备的灵敏度推到经典态的极限之外。虽然在光中产生它们已经成为一种标准技术，但在超冷原子气体中产生集体激发的压缩态，即玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的声子，是一个最近的问题。随着越来越多的基于玻色-爱因斯坦凝聚的量子光子学器件的提议以及将它们应用于引力波探测的可能性，这项任务不断获得相关性。本论文的目的是发现是否最近描述的影响的振荡的外部潜力上的均匀BEC可以利用产生双模压缩声子态，目前的技术。这个问题将冷原子以外的一系列领域的元素结合在一起，比如广义相对论和叶菲莫夫物理学。为了回答它，考虑由振荡电位对初始热声子状态引起的完全变换，允许找到这种扰动的幅度的上限，以及量化最终状态相对于其在计量中的使用的质量。然后将这些发现应用于现有的实验来判断压缩方案的可行性，虽然结果表明它们不太适合它，但提出了一种设置，允许其有效实施，并且似乎在实验范围内。鉴于巨大的参数空间留下优化的空间，所考虑的机制不仅可以在最初激发这项工作的引力波探测器中找到应用，而且更普遍地在基于超冷原子的量子精密测量领域中找到应用。
2021-01-12 cond-mat.quant-gas gr-qc quant-ph
Squeezing and overcoming the Heisenberg scaling with spin-orbit coupled quantum gases
我们预测，利用自旋轨道耦合在一个谐波捕获的旋量量子气体可以导致超越海森堡标度的最佳测量精度的标度。我们表明，二次标度与原子数可以促进通过压缩中心的质量激发的原子运动使用一维自旋轨道耦合费米子或强相互作用玻色子（Tonks-Girardeau气体）。基于相应的量子费舍尔信息的解析计算得到的预测，我们介绍了一个协议，克服海森堡标度（和限制）的帮助下，定制的激发和纠缠的多体状态的非相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体。我们确定相应的最佳测量，并认为，即使有限的温度作为退相干的来源，在原则上，相当有利于可获得的精度缩放。
2022-11-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spin squeezing of high-spin, spatially extended quantum fields
量子粒子系综中自旋压缩的研究主要局限于高自旋和空间扩展系综中的自旋涨落子空间和单个空间模。在这里，我们表明，更广泛的自旋压缩是可以实现的高自旋原子，其特征在于在几个独立的平面自旋波动观测亚量子限制的波动合奏。进一步，考虑$f=1$铁磁旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的量子动力学，我们从理论上证明了在空间扩展量子场的多个空间模中可以获得高度的自旋压缩，并且这种压缩可以从空间分辨的磁化强度和向列性测量中提取，即量子气体的矢量和四极磁矩。考虑到几个实验的限制，我们预测，原子的磁化强度和向列性的方差可能会减少到20分贝以下的标准量子限制。
2010-05-04 cond-mat.quant-gas quant-ph
Squeezing and robustness of frictionless cooling strategies
量子控制策略，提供捷径绝热越来越多地考虑在各种情况下，包括原子冷却。最近的研究强调了实际问题，以减少理想化模型和实际执行之间的差距。我们在这里重新措辞的冷却功能的一个特殊的压缩效应，并使用它参数化的鲁棒性的无摩擦冷却技术相对于噪声引起的偏差从理想的捕获频率的时间依赖性的轨迹。最后，我们讨论了定性问题的实验实施该计划使用双色光阱和晶格，这似乎特别适合于冷却费米-玻色混合物和调查的负温度状态的平衡，分别。
2012-10-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spin squeezing and EPR entanglement of two bimodal condensates in state-dependent potentials
我们提出并分析了一个使两个空间分离的双峰玻色-爱因斯坦凝聚体的集体自旋态纠缠的方案。利用原子场的四模近似，我们证明了在依赖态势场中的弹性碰撞同时在每个凝聚体中产生自旋压缩，并使两个凝聚体的集体自旋纠缠。我们主要研究分析在这个系统中出现的非局域量子关联在短时间内，并表明爱因斯坦-波多尔斯基-罗森（EPR）纠缠之间的凝聚体。在很长一段时间里，我们指出宏观纠缠态并解释它们的结构。该方案可以在原子芯片上实现，凝聚态依赖的微波势。
2013-11-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Detection of Weak Force using a Bose-Einstein Condensate
研究了利用玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）形成的混合光机械量子器件探测弱相干力的可能性。我们表明，使用随机冷却技术，原子两体相互作用可以用来冷却镜，实现位置压缩必不可少的灵敏测量弱力。我们进一步证明了原子两体相互作用也可以提高非共振稳态光谱测量的信噪比，降低噪声。
2012-09-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Probing quantum entanglement from magnetic-sublevels populations: beyond spin squeezing inequalities
自旋压缩不等式（SSI）是研究少能级原子间量子纠缠的一个重要工具，它基于原子的集体自旋测量及其涨落.然而，对于自旋$j$原子和超冷旋量气体的原子系综，许多实验可以对所有塞曼子能级$s=-j, -j+1, \dots, j$中的布居进行成像，从而潜在地揭示出SSI未捕获的量子纠缠的更精细特征。在这里，我们提出了一个系统的方法，利用塞曼次能级布居测量，以构建新的纠缠标准，并说明我们的方法对自旋-1和自旋-2玻色-爱因斯坦凝聚体的基态。除了这些具体的例子，我们的方法允许一个推断，在一个系统的方式，最佳的置换不变的纠缠见证为任何给定的一组集体测量的$d$级量子系统的合奏。
2022-12-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spin-Nematic Squeezed Vacuum in a Quantum Gas
利用压缩态，可以通过牺牲另一个互补性质来降低一个性质的测量不确定性，从而超过测量不确定性的标准量子极限。压缩态首先在光场中得到证实，后来又在赝自旋1/2原子系综中利用非线性原子-光相互作用得到证实。最近，超冷原子气体中的碰撞相互作用被用来在两组分玻色凝聚体中产生较大程度的正交自旋压缩。对于赝自旋为1/2的系统，其互补性质是总自旋矢量的不同分量<S>，它们充分表征了SU（2）Bloch球上的态。在这里，我们测量了自旋为1的玻色凝聚体（SU（3）系统）中的压缩，这需要测量秩为2的四极张量或四极张量<Q_ij>来充分表征状态。在通过铁磁到铁磁量子相变的淬火之后，在低于标准量子极限的高达-8.3（-0.7 +0.6）dB（针对检测噪声校正的-10.3（-0.9 +0.7）dB）的正交方差中观察到压缩。这种自旋压缩被观察到的压缩模式的占用可以忽略不计，类似于光学双模真空压缩。这项工作在连续变量量子信息和量子增强磁测量中具有潜在的应用价值。
2012-03-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Floquet geometric squeezing in fast-rotating condensates
针对快速旋转 BEC 中回旋模式因 Landau 能级能隙而难以压缩的问题，提出周期性驱动各向异性势的 Floquet 态制备方案，实现单模与双模几何压缩。
2025-01-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Two-dimensional expansion of a condensed dense Bose gas
研究了存在障碍物时强相互作用玻色气体中凝聚体的膨胀动力学。我们的重点是在玻色气体通过障碍物后产生的冲击波。强相互作用玻色气体在从玻色子表象中描述。鞍点近似为宏观波函数提供了一个非线性运动方程，类似于弱相互作用玻色气体的Gross-Pitaevskii方程，但具有不同的非线性。我们比较的结果与Gross-Pitaevskii动力学的弱相互作用玻色气体，并发现一个类似的行为与一个较慢的行为的强相互作用系统。
2010-05-11 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Zero-point energy of a trapped ultracold Fermi gas at unitarity: squeezing the Heisenberg uncertainty principle and suppressing the Pauli principle to produce a superfluid state
Homer L. Dodge Department of Physics and Astronomy, University of Oklahoma（俄克拉荷马大学霍默·L·道奇物理与天文学系）
研究通过微观动力学分析超流态的零点能，揭示海森堡和泡利原理在确定最低量子态特性中的作用。
2026-02-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
