Confinement-Induced Resonances in Rabi-Coupled Bosonic Mixtures
Universitat Politècnica de Catalunya（加泰罗尼亚理工大学）
研究了在外部限制下，Rabi耦合玻色混合物低能散射问题，发现大Rabi耦合可使受限诱导共振向散射长度远小于振子长度处移动，提高了观察该现象的可调性。
2026-03-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Many-body Rabi oscillations of Rydberg excitation in small mesoscopic samples
我们研究超冷介观系统中里德堡激发的集体性质。里德伯原子之间的强相互作用影响激发过程，并在激发原子之间施加关联。里德堡激发的集体行为表现为多体拉比振荡、原子间的空间关联以及激发原子数的涨落。我们通过数值求解多体薛定谔方程来详细研究这些现象。
2008-01-15 quant-ph
Correlated Tunneling Dynamics of an Ultracold Fermi-Fermi Mixture Confined in a Double-Well
我们揭示了质量不平衡的少体费米-费米混合体在淬灭双势阱倾斜时的相关隧穿动力学。这两个物种的非平衡动力学的变化从拉比振荡接近非相互作用的限制，延迟隧道动力学的温和种间排斥。考虑到强的物种间相互作用，较轻的物种由于较重的物种作为有效的物质屏障而经历量子自陷，同时执行几乎完美的拉比振荡。纠缠的程度，固有的系统中，进行了分析，发现是显着的，在中等和强排斥。为了将我们的发现与可能的实验实现联系起来，我们模拟了原位单次测量，并讨论了这种图像的采样如何决定所观察到的动态。最后，给出了隧穿行为与双阱的质量比、粒子数和势垒高度的关系。
2018-09-04 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Numerically optimized amplitude-robust controlled-Z gate for ultracold neutral atoms with individual addressing capability
Rzhanov Institute of Semiconductor Physics SB RAS（拉扎诺夫半导体物理研究所西伯利亚分院）；Novosibirsk State University（新西伯利亚国立大学）；Institute of Laser Physics SB RAS（激光物理研究所西伯利亚分院）；Novosibirsk State Technical University（新西伯利亚国立技术大学）
本文提出一种优化的受控Z门方案，通过分析相位剖面提高对Rabi频率变化的鲁棒性，并展示其在单光子和双光子Rydberg激发中的应用，适用于有限温度下的单个原子地址能力。
2026-10-02 quant-ph
Stimulated scattering in strongly coupled nanolasers induced by Rabi oscillations
两个耦合腔系统，或“光子二聚体”，是基础光学（量子相关态的实现，约瑟夫森物理学等）和应用（如光学触发器存储器）的有效测试平台。在这项工作中，我们报告的第一个观察到的非线性模式相互作用的光子二聚体形成的两个半导体光子晶体耦合纳米激光器。为此，我们研究了混合模式之间的能量转移，这表现为从蓝失谐（键合）到红失谐（反键合）模式的切换。平均场模型使我们能够解释这种现象，由于在拉比频率的腔中的载流子数量振荡的受激散射。这种非对称模相互作用在半导体激光器光子分子中是普遍存在的，揭示了模涨落统计中互相关下降的根源。
2016-07-22 physics.optics quant-ph
Imaging of microwave fields using ultracold atoms
我们报告了一种技术，使用云的超冷原子敏感，可调，和非侵入性的探针微波场成像与微米空间分辨率。微波磁场分量驱动原子超精细跃迁的拉比振荡，其频率可以用静态磁场调谐。使用状态选择性吸收成像完成读出。定量数据提取简单，可以重建微波磁场振幅和相位的分布。虽然我们展示了2d成像，但扩展到3d成像是简单的。我们用这种方法测量了集成在原子芯片上的共面波导周围的微波近场分布。
2010-09-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.ins-det
Driven-Dissipative Dynamics of Ultracold Atoms Trapped in an Array of Harmonic Potentials
本文研究谐波势阵列中超冷原子与作为 Bogoliubov 激发库的 BEC 相互作用时的受驱耗散动力学，证明 Raman 驱动与耗散可使各阱原子数趋于稳态并用于制备确定原子数态。
2025-01-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Cavity driven Rabi oscillations between Rydberg states of atoms trapped on a superconducting atom chip
由冷原子和微波谐振器组成的混合量子系统可以实现原子自旋系统之间的腔介导的无限程相互作用，并实现用于微波到光学转换的原子量子存储器和换能器。为了实现原子与片上微波谐振器的强耦合，建议使用具有强电偶极跃迁的原子里德伯态。本文报道了在集成超导原子芯片上实现超冷原子里德堡跃迁与共面波导谐振腔微波场的相干耦合。我们观察并描述了腔驱动的原子里德堡态在非均匀电场中的拉比振荡。我们的研究证明了里德伯原子与超导电路相互作用的相干态操纵的可行性，但也揭示了挑战。
2021-05-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Excitons and cavity polaritons for ultracold atoms in an optical lattice
研究了在莫特绝缘体态制备的深光晶格中囚禁的超冷原子的共振电子激发动力学。这些人造晶体中的激子与稀有原子或分子晶体中的Frenkel激子相似。当原子的激发态线宽小于偶极-偶极耦合产生的激子带宽时，它们就会出现。当原子被放置在腔中时，电子激发和量子化腔模耦合。在集体强耦合区，激发形成两支拉比分裂大于原子和腔线宽的腔极化激元。为了证明它们的性质，我们计算的透射，反射和吸收光谱的入射弱探测场，这表明在极化激元频率共振。
2007-11-09 quant-ph
Dissipative dynamics of a driven quantum spin coupled to a bath of ultracold fermions
我们探讨了动力学和驱动量子自旋耦合到一个浴的费米子，这可以实现与强烈不平衡的混合物的超冷原子使用目前可用的实验工具的稳态。射频驱动可用于诱导自旋状态之间的隧穿。由于量子自旋与环境的耦合，拉比振荡被修改，这导致频率重整化和阻尼。通过费什巴赫共振调节散射长度，可以广泛地调节旋浴耦合。当散射势产生束缚态时，通过调谐驱动频率，可以填充束缚态被填充的基态或束缚态为空的亚稳态。在后一种情况下，我们预测紧急反转的稳态磁化。我们的工作表明，不同的制度的耗散动力学可以探索与量子自旋耦合浴的超冷费米子。
2014-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Aharonov-Casher Chern bands for ultracold dark state atoms
Institute of Theoretical Physics and Astronomy, Faculty of Physics, Vilnius University（维尔纽斯大学物理学院理论物理与天体物理研究所）
本文研究了Λ型原子-光耦合方案中超冷原子绝热跟随暗态时的Aharonov-Casher条件，推导了其适用要求，并展示了通过适当组合非精细调谐和有限耦合强度可实现完全平坦的最低能带，为模拟分数量子霍尔态提供完美拓扑。
2026-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Valley-dependent gauge fields for ultracold atoms in square optical superlattices
提出了一个实现超冷费米子原子在态相关正方形光晶格中谷相关规范场的实验方案。我们的方案依赖于两组拉曼激光束来设计由双组分费米子原子填充的相邻位点之间的跳跃。用一组喇曼光束实现了交错π通量晶格，其中两个不等价的狄拉克点附近的低能原子可以用自旋为1/2的狄拉克方程来描述。加入另一组具有合适拉比频率的激光束，进一步调制原子跳跃参数。跳跃调制将在两个谷附近产生符号相反的有效规范势，模仿石墨烯中有趣的应变诱导伪规范场。所提出的谷依赖规范场是可调谐的，为实现量子谷霍尔效应和原子谷电子学提供了一条新的途径。
2014-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Dispersive probing of driven pseudo-spin dynamics in a gradient field
我们研究了超冷铷原子云在微波场作用下的相干演化，微波场驱动F=1和F=2超精细能级拉伸态之间的Rabi振荡。在轴向磁场梯度作用下，两能级系统赝自旋矢量的相位缠绕可以直接在态选择吸收成像中观察到.当在拉比驱动器期间分散地记录样品集成自旋布居时，我们观察到与磁场梯度直接相关的阻尼振荡，我们使用简单的失相模型对其进行量化。通过分析这样的分散获得的数据从毫米大小的原子样品，我们证明，场梯度可以确定的精度为$\sim25$ nT/mm。分散探测的非均匀加宽拉比振荡在扁长样品开辟了一条路径，以梯度测量的带宽在千赫域。
2013-10-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Time-delayed intensity-interferometry of the emission from ultracold atoms in a steady-state magneto-optical trap
本文对超冷热~（87）Rb原子系综在稳态磁光阱中的荧光发射中的光子聚束现象进行了精确测量。以5纳秒的时间分辨率进行的时间延迟强度干涉测量（TDII）产生了二阶强度关联函数，其在零延迟时具有理想值2，并且显示出高达5个完整周期的相干拉比振荡-比Rb的激发态的自发发射寿命长得多。振荡衰减约150 ns，此后，正如热源所预期的那样，观察到指数衰减，从而能够确定原子系综的温度。这样得到的值与用标准技术测定的值比较好。因此，TDII使定量研究的相干和非相干动力学，甚至一个大的热原子发射系综。
2015-02-22 physics.atom-ph quant-ph
High Resolution Rydberg Spectroscopy of ultracold Rubidium Atoms
本文介绍了双光子激发${\rm ^{87}}$ Rb原子到Rydberg态的实验。为此，两个连续波（CW）激光系统为780 nm和480 nm的已经成立。这些系统被优化为小线宽（远低于1 MHz），以获得有效的激发过程和良好的光谱分辨率。为了测试我们的激光系统的性能，我们研究了里德堡态的斯塔克分裂。对于n=40，我们能够看到不同精细结构态的超精细能级在电场中分裂。为了显示空间选择性激发里德堡态的能力，我们在电场梯度中激发铷原子，并研究了线宽和线位移。此外，我们能够选择性地从两个超精细基态激发原子到里德堡态。最后，我们研究了5S $_{1/2}$ $\to$ 5 P $_{3/2}$跃迁通过Rydberg态的Autler-Townes分裂，确定了这个激发步骤的Rabi频率。
2005-08-10 quant-ph
Asymmetric polaron picture for the quantum Rabi model
School of Physical Science and Technology, Lanzhou University（兰州大学物理科学与技术学院）；Key Laboratory for Quantum Theory and Applications of MoE, Lanzhou Center for Theoretical Physics, Lanzhou University（兰州大学理论物理中心教育部量子理论与应用重点实验室）
本文提出改进的非对称极子图景方法，揭示了量子拉比模型中极子的非对称变形及其对量子相变和计量资源的影响。
2025-12-25 quant-ph
Tomography of a number-resolving detector by reconstruction of an atomic many-body quantum state
对不可分辨原子的多体量子态进行高保真度分析需要对原子进行精确计数。在这里，我们报告的层析重建的原子数分辨探测器。的断层扫描进行与超冷铷系综，准备在一个相干的自旋状态，通过驱动两个超精细时钟水平之间的拉比耦合。耦合之后是计算一个级别中的占用数。我们描述了我们的探测器的保真度，并表明一个负值的Wigner函数与它相关联。我们的结果提供了一个令人兴奋的前景，高保真纠缠态的重建，并可以应用于未来的海森堡有限原子干涉术的演示。
2022-07-04 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Superradiant and Dark Exciton States in an Optical Lattice within a Cavity
我们研究了在莫特绝缘体相制备的有限尺寸一维光晶格中的超冷原子，它与单腔模共耦合。由于原子之间的共振偶极-偶极相互作用，电子激发离域并形成{ \it激子}。这些激子模式被分为两组：反对称模式，其从腔模式去耦，形成{ \it暗态}，以及对称模式，其显著耦合到腔模式，称为{ \it亮态}。在典型的设置中，最低和最对称的激子与腔光子的耦合比其他亮态强得多，并且主导原子的光学性质响应（{ \it超辐射态}）。在强耦合区，这种超辐射态与腔光子相干混合，形成具有拉比分裂的极化激元偶态。
2009-05-05 quant-ph
Evidence for coherent collective Rydberg excitation in the strong blockade regime
单量子层面上的封锁效应是单电子晶体管等量子器件的核心。阻断机制基于强相互作用，如单电子情况下的库仑相互作用。激发到里德伯态的中性原子经历异常的强相互作用，导致相应的里德伯原子的阻塞效应。在本文中，我们报告了我们的测量一个强大的范德华封锁，表明只有一个封锁体积内的几千个原子可以被激发。此外，我们的实验结果表明，磁捕获的超冷原子到里德堡态的激发的相干性，确认预测的集体拉比频率对介观系统尺寸的平方根的依赖性。这种集体相干行为对于所有只能携带一个激发量子的介观系统是通用的。
2007-06-19 quant-ph
Inhomogeneous Light Shift Effects on Atomic Quantum State Evolution in Non-Destructive Measurements
通过测量非共振探测光束的相移，可以非破坏性地确定被囚禁的冷原子和超冷原子的各种参数。然而，色散的光-原子相互作用，引起原子状态之间的差分光位移（AC斯塔克位移），对于不均匀的探针强度分布，引起原子之间的不均匀的退相。在本文中，我们研究这种不均匀的光位移的影响，在非破坏性的测量方案。我们解释我们的实验数据色散探测拉比振荡和拉姆齐条纹在一个简单的光移模型，这是所示的描述所观察到的行为。此外，我们表明，通过使用自旋回波技术，两个时钟电平之间的不均匀的相移分布可以逆转。
2008-01-28 quant-ph
Molecular lattice clock with long vibrational coherence
原子晶格钟激发了许多基础物理学测试、广义相对论效应探测和多体系统相互作用研究的想法。另一方面，分子结构和动力学提供了丰富的能量尺度，这些尺度是精密测量和量子信息科学新协议的核心。在这里，我们展示了一个根本上不同类型的晶格时钟，是基于双原子分子的振动，并提出弱和深绑定的分子之间的相干拉比振荡持续10毫秒。这种控制是由一个状态不敏感的魔晶格陷阱，弱耦合到分子振动共振，并提高了几个数量级的分子和光之间的相干时间。所实现的品质因数$Q=8\times10^{11}$来自Sr $_2$中25 THz时钟跃迁的30 Hz窄谐振。我们的扩展相干操作技术适用于基于超冷极性分子的量子比特中的量子信息的长期存储，而振动钟可以精确探测原子间的力，在超短范围内测试牛顿引力，并独立于模型搜索电子与质子质量比的变化。
2019-04-09 physics.atom-ph quant-ph
Universal presence of time-crystalline phases and period-doubling oscillations in one-dimensional Floquet topological insulators
在这项工作中，我们报告了一个普遍存在的拓扑Floquet时间晶体（TFTC）的一维磁驱动系统。在我们的模型中，自发的离散时间平移对称性破缺的刚性和实现必然要求反常拓扑不变量（0模和$π$模）的共存，而不是无序或多体局域化的存在。我们发现，在基础驱动的特定频率范围内，零和π模式之间的异常Floquet相位共存可以产生倍周期（2 T，驱动的两个周期），其自发地破坏，导致亚谐波响应（$ω/2$，驱动频率的一半）。由于准能谱中的0和$π$ -能隙的非平凡开放，刚性周期振荡在拓扑上被保护免受扰动，因此，作为结果，可以被视为具有一定准能分裂$π/T$的两个Floquet本征态之间的特定“拉比振荡”。我们对时间晶体“基态”的模拟可以很容易地在拓扑光子学和超冷场等实验平台上实现。同时，我们的工作对于探索Floquet系统中的拓扑相变以及Floquet拓扑绝缘体与光子学、倍周期时间晶体之间的联系具有重要意义。
2020-09-06 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
A dissipation-induced superradiant transition in a strontium cavity-QED system
本研究利用超冷$^{88}$Sr原子系综与高精细度光学腔耦合，首次在实验中实现了CRF模型预测的连续超辐射相变，并观察到单粒子自发辐射导致相变从二级向一级转变。
2024-08-27 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Two-qubit gate protocols with microwave-dressed Rydberg ions in a linear Paul trap
本文研究了线性保罗阱中微波缀饰里德堡离子的三种受控相位门协议，通过优化激光参数抑制非绝热跃迁，在0.2μs门时间下实现99.25%保真度，超越基态离子门速度，推动快速量子计算与纠错。
2024-12-18 physics.atom-ph quant-ph
