Laser frequency locking with 46 GHz offset using an electro-optic modulator for magneto-optical trapping of francium atoms
利用具有10阶边带的波导型电光调制器(EOM)实现了两个激光源之间的频偏锁定,实现了对Fr原子的磁光囚禁。通过对捕获光的10阶边带分量与再泵浦频率之间的差拍信号进行延迟自零拍检测,成功地获得了频率锁定误差信号。通过监测I2的多普勒吸收曲线,确认了在1 GHz以上扫描捕获光和再泵浦光频率,并保持其46 GHz的频率差。这种技术使我们能够搜索共振频率的磁光捕获的Fr。
2016-04-01 physics.atom-ph
A 10 Megahertz Spatial Light Modulator
Stanford University(斯坦福大学)
研究旨在解决光场快速可编程整形工具缺乏的问题,介绍一种基于宽带光相位调制器和高分辨率二维光谱仪的新空间光调制器,可实现兆赫兹速率等多种功能,为物质快速光学操纵开辟新视野。
2026-07-08 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Reconfigurable, site-selective manipulation of atomic quantum systems in two-dimensional arrays of dipole traps
我们捕获原子在多功能的二维(2D)阵列的光学势,准备灵活的二维自旋配置,进行选址相干操作,并演示了不同的系统属性,如退相和退相干的同时测量的实施。这种用于原子量子系统的灵活操纵的新方法是基于微透镜的2D阵列和液晶光调制器的2D阵列的组合。它为量子简并气体的研究、量子信息处理和量子模拟提供了新的控制方式。
2010-06-04 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Patterned Rydberg excitation and ionisation with a spatial light modulator
我们证明了在磁光阱中的定义明确的,可编程的位置激发原子的能力,无论是连续(电离),或里德堡态。为此,利用空间光调制器将激发激光整形为任意强度图案。这些光学图案对光场的相位的像差敏感,当穿过光学光束线时发生。这些像差的特征和校正,而不观察真空室中的实际光场。
2014-07-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Coherent manipulation of four-level double lambda-like atomic system by a train of ultra-short few-cycle-optical pulses
我们已经证明,在四能级双类双量子阱系统中,利用超短光脉冲的训练可以实现近完全相干。分析了多普勒展宽效应的影响,提出了一种在原子系综中建立不同速度群间高而均匀相干性的方案。我们还提出了一种新的方案,使用啁啾脉冲的激发,并表明,除了在系统中产生的相干性,它是可能的,以改变原子的平移状态。
2014-01-15 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Optical Manipulation of Light Scattering in Cold Atomic Rubidium
本文简要介绍了冷原子铷中光散射的研究进展。我们特别关注的影响,辅助应用领域的系统响应弱,近共振探测场。辅助场可以强烈地干扰光的传播,除了稳态的情况下,动态有趣的效果明显出现在时域,并在光偏振依赖的过程。在一般性介绍之后,提出了在这些研究中发现的特征的两个例子。这些包括非线性光学效应(a)在控制和探测场的组合激发下的前向和荧光配置散射的比较研究,以及(b)由于光移动强施加场的光学响应的空间结构的操纵。
2014-06-23 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
High resolution atomic coherent control via spectral phase manipulation of an optical frequency comb
我们利用飞秒光学频率梳的光谱相位操纵实现了冷原子铷的高分辨率相干控制。瞬态相干积累直接表现为脉冲数对信号幅度和频谱分辨率的提高。频率梳技术和频谱相位操纵的结合使相干控制技术进入了一个新的领域,具有自然的线宽分辨率。
2006-02-09 physics.atom-ph physics.optics
Carrier-Suppressed Multiple Single-Sideband Laser Source for Atom Cooling and Interferometry
提出了一种新的电光调制技术,使单个激光二极管能够实现冷原子源和基于物质波干涉的量子惯性传感器。使用载波抑制的双单边带调制,IQ调制器从单独的射频(rf)信号生成两个光学边带。这些边带使用标准射频元件在频率、相位和功率上独立控制。与基于相位调制器的激光源相比,我们的激光源具有更好的寄生边带抑制,相位调制器在原子干涉仪中产生大的系统位移。我们测量原子干涉重力仪上的剩余激光线的影响,并显示与理论模型的协议。我们估计减少了两个数量级的系统偏移相比,以前的架构,并达到一个长期的灵敏度为15 ng的重力加速度的询问时间只有T = 20 ms。最后,我们的集成激光系统的性能特征,并表明它是适合于移动传感应用,包括重力测量和惯性导航。
2021-07-13 physics.atom-ph physics.optics
Rapid stochastic spatial light modulator calibration and pixel crosstalk optimisation
本研究提出一种基于随机优化与随机散斑图案的SLM快速校准技术,通过数字孪生模型实现高精度波前测量与像素串扰优化,大幅提升校准速度并降低光势误差,可应用于量子技术与全息显示领域。
2024-08-14 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Exploiting the local polarization of strongly confined light for sub-micron-resolution internal state preparation and manipulation of cold atoms
强限制光场必然表现出在亚波长尺度上变化的局部偏振。我们证明,这种单一的光学模式可以用来选择性地和同时操纵原子系综,这些原子系综彼此之间的距离小于一微米,并且与光场均匀耦合。该技术是实现与一个光学反射镜,它提供了一个强引导的光学模式和两个直径的铯原子的线性阵列之间的倏逝场接口。利用这一单一的光学模式,两个原子系综可以同时被光学泵浦到相反的塞曼态。此外,状态相关的光位移可以局部不同,从而使两个系综的独立相干操纵。我们的研究结果开辟了在纳米量子光学系统中对原子样品进行高级操作的途径。
2014-08-06 physics.atom-ph quant-ph
Geometric Manipulation of a Decoherence-Free Subspace in Atomic Ensembles
考虑了单模腔中具有$Λ$型能级结构的原子系综,提出了在该系统的量子Zeno子空间内的零能态子空间上相干操纵量子态的几何方案.我们发现,特定的子空间继承了量子芝诺子空间的消相干自由的性质,并具有一个受保护的退化,满足所有的条件,一个普遍的计划,任意酉操作。
2021-03-14 physics.atom-ph quant-ph
Trapping and manipulation of isolated atoms using nanoscale plasmonic structures
我们提出并分析了一个方案,以接口与纳米级固态系统的单个中性原子。该界面通过尖锐的金属纳米尖端产生的强近场光学捕获原子来实现。我们表明,在现实条件下,一个中性原子可以被困在位置的不确定性只有几个纳米,并在几十纳米的其他表面。同时,纳米尖端的引导表面等离子体模式允许原子被光学操纵,或者以非常高的效率收集荧光光子。最后,我们分析了作用在囚禁原子上的表面力、加热率和退相干率。
2009-05-22 physics.atom-ph quant-ph
Nanoscale addressing and manipulation of neutral atoms using electromagnetically induced transparency
本文提出将基于暗态的局域化技术用于中性原子量子计算,通过两种方案分别实现低串扰态选择性测量和低自发辐射单比特相位门,并在铷原子中数值验证了数十纳米空间分辨率。
2023-01-09 physics.atom-ph quant-ph
Spatial shaping for generating arbitrary optical dipoles traps for ultracold degenerate gases
我们提出了两种空间整形方法-相位和振幅-用于创建超冷中性原子的二维光学偶极势。当与吸引或排斥的高斯片相结合时,原子被捕获在三维空间中,从而导致平面限制与任意网络的潜力-自由空间原子芯片。第一种方法利用了广义相衬技术的适应,以转换嵌入在穿过相位掩模后的光束中的相位结构,在图像平面中的相同的强度分布。相位掩模和必要的相衬滤光器可以化学蚀刻到光学材料中(例如,熔融石英)或用空间光调制器实现;蚀刻提供最高质量,而空间光调制器实现原型制作和实时结构修改。这种方法被证明对一个系综的热原子。振幅整形是可能的,当潜在的结构是作为一个不透明的掩模在偶极陷阱光束的路径,然后通过成像的阴影到原子的平面上。虽然损耗更大,但这种非常简单和廉价的方法可以产生适合包含简并气体的偶极势。高质量的振幅掩模可以用标准的光刻技术生产。振幅整形证明了玻色-爱因斯坦凝聚。
2014-06-16 physics.atom-ph physics.optics
Sub-Doppler rubidium atom cooling using a programmable agile integrated PZT-on-SiN resonator
University of California Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校);University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);U.S. Army Research Laboratory(美国陆军研究实验室)
该研究提出了一种基于半导体激光器和PZT谐振器的可编程光学频率源,实现了无需外部调制器的rubidium原子亚德勒效应冷却,达到16微开尔文的原子云温度。
2026-01-16 physics.atom-ph physics.optics
Spectroscopy, Manipulation and Trapping of Neutral Atoms, Molecules, and Other Particles using Optical Nanofibers: A Review
锥形光纤的使用,即,近年来,用于光谱学和检测少量粒子(例如中性原子或分子)的光学纳米纤维已经获得了发展。本文简要地介绍了光波导的结构、制作方法以及光模在波导中的传播.我们讨论了最近的进展,光学纳米纤维集成到激光冷却原子和蒸汽系统,特别注意光谱,冷原子云表征和光学捕获计划。接下来,将介绍这项工作自然延伸到分子。最后,我们考虑了几种替代光学纳米纤维,显示一些特定应用的优势。
2013-06-25 physics.atom-ph physics.optics
Carrier-free Raman manipulation of trapped neutral atoms
我们实验上实现了一个增强拉曼控制方案的中性原子,其特点是双光子载流子跃迁的本征抑制,但保留边带耦合到外部自由度的被困原子。这是通过将原子捕获在蓝色失谐的驻波偶极阱的节点处来实现的,所述偶极阱充当用于双光子拉曼耦合的一个场。在这种配置中,冷却和加热过程之间的改进比率使得能够将基本温度限制降低五倍以用于解析边带冷却。我们应用这种方法对二维振动基态进行拉曼冷却,并对原子运动进行相干操纵。所提出的方案需要最少的额外资源,并可以应用于具有挑战性的光学访问的实验,我们证明了我们的实施原子强耦合到一个光学腔。
2014-12-02 physics.atom-ph quant-ph
Rydberg-atom manipulation through strong interaction with free electrons
本文提出利用自由电子与单个里德伯原子相互作用,在亚纳米精度下诱导非偶极跃迁并实现原子态操控,展示了单位量级激发概率及电子-原子纠缠等能力。
2024-09-27 physics.atom-ph quant-ph
Narrow bandwidth interference filter-stabilized diode laser systems for the manipulation of neutral atoms
我们提出并研究了不同的外腔半导体激光器(ECDL)配置的中性原子的操作,波长稳定的窄带高透射干涉滤光片。研制了一种基于自籽晶锥形放大器芯片的新型半导体激光器,其输出功率大于1W,线宽小于200kHz。此外,我们比较了两个激光系统的光学和光谱特性的基础上共同的激光二极管,不同的涂层,以及一个,基于分布反馈(DFB)二极管。与使用衍射光栅进行波长鉴别的二极管激光器设置相比,所有这些系统中的线性腔设置将稳健且紧凑的设计与高波长可调谐性和改善的光学反馈稳定性相结合。
2007-09-10 physics.atom-ph physics.optics
Dynamical spatial light modulation in the ultraviolet spectral range
Max-Planck-Institut für Quantenoptik(马克斯·普朗克量子光学研究所);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心);European Laboratory for Non-Linear Spectroscopy (LENS), University of Florence(佛罗伦萨大学非线性光谱学欧洲实验室);Department of Physics and Astronomy, University of Florence(佛罗伦萨大学物理与天文学系);Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität(路德维希-马克西米利安大学物理学院);Fraunhofer Institute for Photonic Microsystems IPMS(弗劳恩霍夫光子微系统研究所)
本文提出一种基于活塞微镜阵列的新型空间光调制器,实现了322nm紫外波段的任意光束整形,并展示了低相位噪声和高速切换能力,可用于中性原子量子计算架构。
2025-04-13 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Manipulation of ultracold atomic mixtures using microwave techniques
我们用微波辐射蒸发冷却磁阱中的~(133)Cs和~(87)Rb原子。制备了一种由相同数量(约10^4)的Rb和Cs原子组成的混合物,它们在超冷温度下处于双极化状态。我们还使用微波选择性地蒸发不同塞曼态的原子。
2005-12-15 physics.atom-ph
Plane-selective manipulations of nuclear spin qubits in a three-dimensional optical tweezer array
针对三维光镊阵列的可扩展性挑战,本文实现了核自旋量子比特的逐平面初始化与平面选择性操控,为三维多层量子计算与模拟奠定基础。
2025-07-09 physics.atom-ph quant-ph
Coherent manipulation of atoms by co-propagating laser beams
提出了基于多束激光干涉的光偶极阱和分数泰伯光晶格。这些陷阱的干涉光束的相对振幅和相位的变化使得操纵被囚禁原子的空间位置成为可能。被认为是一组的干涉陷阱之间的原子的空间平移和分裂的例子。展望了基于该技术构建全光原子芯片的前景。
2006-01-06 physics.atom-ph
Creation of a tweezer array for cold atoms utilizing a generative neural network
本研究利用生成神经网络结合空间光调制器生成光镊阵列,成功装载冷锶原子,并缩短控制时间、免去重复优化全息图,实现可调原子阵列的快速创建。
2024-07-19 physics.atom-ph physics.optics
Fast manipulation of Bose-Einstein condensates with an atom chip
我们提出了一个详细的理论分析的实施捷径到绝热协议的快速传输中性原子与原子芯片。我们的目标是工程师运输坡道的持续时间不超过几百毫秒,提供计量相关的输入状态的原子传感器。借助经典动力学和量子动力学的数值模拟,我们研究了玻色-爱因斯坦凝聚体在具有真实非谐囚禁的原子芯片中的行为。我们详细介绍了在几毫米的大距离,即距离1000倍以上的原子云的大小的快速和受控运输的实施。随后的优化释放和准直步骤表明,我们的运输方法产生的量子气体的膨胀速度在皮开尔文制度合奏的能力。这个过程的性能进行了分析,反映在残留的质心和尺寸振荡的凝聚体的集体激发。我们进一步评估的鲁棒性的协议对实验的缺陷。
2017-12-13 physics.atom-ph quant-ph
Comparative simulations of Fresnel holography methods for atomic waveguides
我们已经模拟了微制造的菲涅耳波带片(FZPs)的光学特性,作为替代空间光调制器(SLM)产生非平凡的光势,以捕获原子内的无透镜菲涅耳安排。我们表明,二进制(1位)FZPs波长(1 μm)的空间分辨率始终优于相息图的空间和相位分辨率可比商业SLM的均方根误差比较,与FZP相息图表现出越来越多的改善复杂的目标强度分布。此外,由于亚波长分辨率的微细加工是可能的,FZPs提供了一个令人兴奋的可能性,用于创建静态冷原子捕获的原子电子学,干涉测量,和基础物理研究的潜力。
2016-01-27 physics.atom-ph physics.optics
Coherent manipulation of cold Rydberg atoms near the surface of an atom chip
在原子芯片表面附近研究了冷Rb原子49 s和48 s里德堡态的相干叠加。叠加是使用与双光子49 s-48 s跃迁共振的微波产生和操纵的。使用Rabi flopping,Ramsey序列,自旋回波和自旋锁定观察到相干行为。这些结果进行了讨论的上下文中的里德伯原子作为电场噪声传感器。本文研究了与功率谱密度为1/f^k(k \approx 1)的噪声场二次耦合系统的相干性。
2013-10-06 physics.atom-ph
Electronic sideband locking of 318.6nm UV laser to an ultrastable optical cavity with a wide continuously tunable range
报道了一个用于铯原子6S_(1/2)-Nd(n = 70 ~ 100)里德堡单光子激发的稳频可调谐318.6nm紫外激光系统。采用电子边带锁定技术,将两个红外光纤激光器单通和频产生的637.2 nm激光偏移锁定到置于超高真空中的高精细度超低膨胀(ULE)光学腔中。通过间接改变电光相位调制器上的调制频率,在整个激光系统保持锁定的情况下,腔增强二次谐波产生的318.6 nm紫外激光可以连续调谐到4 GHz以上。分析了调谐范围主要取决于调制器带宽和种子激光器的调谐范围。锁定方案提供了一种将参考频率与目标频率之间的频率差补偿到所需激发态的方法,在冷原子精密光谱实验中具有巨大的潜力。
2016-06-24 physics.atom-ph physics.optics
Single-atom trapping and transport in DMD-controlled optical tweezers
我们演示了可重构光镊阵列中单个中性原子的捕获和操纵。我们的方法提供了无与伦比的速度,通过使用德州仪器数字微镜器件(DMD)作为全息振幅调制器,帧速率为每秒20,000。我们展示了多达20个原子的静态阵列的捕获,以及在激光冷却和没有激光冷却的情况下在25μm和4μm的距离上单个选择的原子的输运。我们讨论了技术的局限性和技术改进的范围。
2017-08-22 physics.atom-ph
Manipulation and coherence of ultra-cold atoms on a superconducting atom chip
量子系统的相干性对量子信息处理至关重要。虽然已经证明超导量子比特可以以微电子速率处理量子信息,但是在这些系统中保持信息的相干性以及因此的量子特性仍然是一个挑战。另一种方法是在不同的量子平台之间共享任务,例如冷原子存储由超导电路处理的量子信息。在我们的实验中,我们描述了磁囚禁在超导原子芯片上的~(87)Rb原子的叠加态的相干性。我们将原子加载到一个设计在非共振共面谐振器附近的持续电流阱中,观察到超精细基态的相干性保持了几秒钟。我们证明了在超导界面上可以制备和操纵温度低于350 nK的100万个热原子的大系综和具有3.5 × 10^5个原子的纯玻色-爱因斯坦凝聚体。这开辟了通往强集体耦合制度的丰富动力学的道路。
2013-02-26 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Coherent Manipulation of Orbital Feshbach Molecules of Two-Electron Atoms
近年来,超冷分子受到越来越多的关注。与超冷原子相比,它们具有一些独特的性质,使它们成为在从量子模拟到量子传感和计量学等多个领域实现新量子技术应用的完美候选者。特别是,双电子原子(如锶或镱)的超冷分子也继承了这些原子物种的特殊性质,最重要的是通过直接激发光学时钟跃迁获得亚稳态电子状态的可能性,具有最终的灵敏度和准确性。本文报道了两个不同电子(轨道)态的费米子$^{173}$ Yb原子$^1$ S $_0$和$^3$ P $_0$在不同自旋和电子态原子的散射共振(称为轨道费什巴赫共振)附近的分子束缚态的产生和相干操纵。我们通过观察几个光缔合和光解离循环,证明了在三维光晶格中,轨道分子可以从基态原子的气体开始相干光缔合。我们还显示了通过使用拉曼辅助转移交换形成分子的原子之一的核自旋来相干控制分子内部状态的可能性,从而展示了这些分子束缚态的强大操纵和检测工具。最后,通过利用这种特殊的检测技术,我们提供了第一个信息的分子状态的寿命在多体设置,铺平了道路,对未来的调查强烈相互作用的费米气体在一个尚未探索的制度。
2018-10-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Feedback-enhanced algorithm for aberration correction of holographic atom traps
我们表明,相位的空间光调制器可以用来产生非平凡的光分布,适合于捕获超冷原子,当全息图计算包括在一个简单的和强大的反馈回路,纠正不完善的设备响应和光学像差。这种校正将目标和实验光分布之间的差异降低到百分之几的水平(RMS误差)。我们证明了这种算法的通用性,将其应用到各种目标光分布的相关冷原子物理学。
2014-09-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
The manipulation of ultracold atoms of high orbitals in optical lattices
光晶格中的超冷原子是量子模拟、精确测量和量子计算的有力工具。应用这种量子系统的一个基本问题是如何有效地操纵布洛赫态中的高带或轨道。本文主要综述了我们在不同构型的光晶格中操纵高轨道超冷原子的方法。在此基础上,我们构造了非绝热完整量子控制下的原子轨道量子比特,并利用捕获的运动量子态进行了Ramsey干涉。然后我们回顾了光晶格中新量子态的观测和高轨道原子动力学演化的研究。高轨道的有效操控为超冷原子在光晶格中的应用提供了强有力的支持。
2022-08-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Generation and manipulation of Schrödinger cat states in Rydberg atom arrays
量子纠缠是量子理论最显著的特征之一,它涉及宏观上不同状态的相干叠加,但它的实现是具有挑战性的,因为这种状态是极其脆弱的。使用一个可编程的量子模拟器的基础上中性原子阵列与介导的里德伯态的相互作用,我们证明了确定性生成的'薛定谔猫'的格林伯格-霍恩-蔡林格(GHZ)型的状态与多达20个量子比特。我们的方法是基于工程的能量谱和使用多体系统的最优控制。我们进一步展示了纠缠操纵通过使用GHZ状态来分配纠缠到阵列中的远程站点,建立量子信息处理和量子精密测量的重要成分。
2019-08-09 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Manipulation of atom-to-molecule conversion in a magnetic lattice
在平均场近似下,研究了磁晶格中光学费什巴赫共振技术的原子-分子转换。对于浅晶格情形,以双阱为例,给出了原子-分子转换效率与隧穿强度和原子间相互作用的关系。我们发现,可以通过调节系统的隧穿和相互作用强度来获得高的原子-分子转换。对于深晶格的情况,我们证明了在一定的初始状态下,晶格的存在可以改善原子到分子的转化。
2012-10-20 cond-mat.other physics.atom-ph
Non-destructive optical read-out and manipulation of circular Rydberg atoms
Laboratoire Kastler Brossel, Collège de France, CNRS, ENS-Université PSL, Sorbonne Université(卡斯特尔-布罗塞尔实验室,法兰西公学院,法国国家科学研究中心,巴黎高等师范学院-巴黎文理研究大学,索邦大学);Institut Universitaire de France(法兰西学院)
提出一种混合平台,利用辅助低角动量里德伯原子通过Förster共振实现圆形里德伯原子的非破坏性量子检测和局域操控,为量子计算和模拟提供新工具。
2025-09-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
High-precision measurement of hyperfine structure in the $D$ lines of alkali atoms
我们测量了所有天然碱金属原子的第一激发$P$态($D$线)的超精细结构。我们使用高分辨率激光光谱来解决超精细跃迁,并通过将声光调制器产生的频移锁定到两个跃迁之间的差异来测量间隔。在大多数情况下,超精细耦合常数来自我们的测量,改善以前的值显着。
2010-08-19 physics.atom-ph
Monotonous manipulation of atomic density in an isovolumetric focused-beam trap
我们提出了一个非对称的聚焦光束陷阱的铷-85原子云的体积只与陷阱激光强度的变化。通过F=2到F '= 2D ~ 2跃迁的再抽运,斯托克斯喇曼散射对两个超精细基态的布居比产生了强烈的影响。同时和单独控制的体积和陷阱数,我们已经表明,云密度可以单调地操纵从零到最大值的限制冷却功率。通过单独改变再抽运光的强度,提出了在FORT中精确加载1-6个原子的方案,该方案超出了蓝失谐光辅助碰撞的实际加载极限。
2018-03-15 physics.atom-ph
Manipulation of ultracold atoms in dressed adiabatic radio frequency potentials
我们探讨了磁性超精细子能级与外加磁场射频耦合的原子的性质。我们执行一个彻底的理论分析,这个驱动系统,并提出了一些系统的近似,最终引起的穿着绝热射频电位。这个分析调查的预测相比,通过波包传播得到的数值精确的结果。我们概述了这类新的潜力的多功能性和灵活性,并展示了它们的潜在用途,以建立原子光学元件,如双阱,干涉仪和环陷阱。此外,我们进行模拟的干扰实验中进行射频诱导双阱势。我们讨论了原子-光场耦合机制的本质是如何引起干涉对比度的降低的。
2006-06-19 physics.atom-ph
Multi-layer atom chips for versatile atom micro manipulation
我们采用了光学紫外线和电子束光刻的组合,以创建一个原子芯片结合亚微米线结构与较大的传统线在一个单一的基板上。这种新的多层制造技术可以实现交叉线结构,大大提高了超冷量子气体和玻色-爱因斯坦凝聚体的设计潜力。即使是最小的导线结构也能支持大于6 x 10^7 A/cm^2的大电流密度和在0.3微米间隙内高达65 V的高电压。我们通过实验证明了下一代原子芯片的灵活性,通过在磁阱中产生玻色-爱因斯坦凝聚体,所述磁阱由涉及所有不同制造方法和结构尺寸的线的组合产生。
2008-01-22 physics.atom-ph physics.ins-det
Adiabatic radio frequency potentials for the coherent manipulation of matter waves
当囚禁原子的磁子态与射频场耦合时,产生绝热缀饰态势。我们讨论了他们的理论基础,并指出了根本的优势,纯粹基于静态领域的潜力。增强的灵活性使人们能够实现许多新的配置,包括双阱,马赫-曾德尔和Sagnac干涉仪,甚至允许内部状态相关的原子操纵。这些可以通过原子芯片上简单且高度集成的导线几何结构来实现。
2006-01-26 physics.atom-ph
Manipulation of an elongated internal Josephson junction of bosonic atoms
我们报道了用相干耦合的双自旋分量玻色-爱因斯坦凝聚体实现的空间扩展约瑟夫森结的实验特性。云被困在一个拉长的潜力,使横向自旋激发被冻结。我们提取的非线性参数与三个不同的操作协议。结果都与自旋流体动力学的简单局部密度近似一致,即,所谓的玻色-约瑟夫森结方程。我们还确定了一种方法来产生一个定义良好的均匀磁化状态。
2021-09-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Resonant Manipulation of d-wave Interaction of Cold Atoms with Two Lasers and a Magnetic Field
本文提出了一个控制冷原子与两束强激光的d波相互作用的理论。该理论预言,由于基态d波散射态与束缚态的光缔合偶极耦合,两个激发的振转束缚态之间会发生相干。我们发现,这种激发态的相干性显着影响原子-原子相互作用。特别地,这导致d波弹性散射的增强和非弹性散射的抑制。在存在s波磁费什巴赫共振的情况下,两种激光器可以将s波共振与d波散射态耦合,从而导致在相对低的能量下d波散射的进一步增强。基于实际参数的数值计算表明,d波操纵在原子具有窄自然线宽的激发双原子态的情况下是最有效的。我们估计,在100 $μ$ K的Yb的非弹性散射率可以减少到20 s $^{-1}$,而弹性散射率可以大两个数量级。
2012-12-18 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Spin State Detection and Manipulation and Parity Violation in a Single Trapped Ion
原子宇称破坏提供了一个难得的机会,一个低能量窗口到可能的新的基本过程,在非常高的质量尺度通常在大型高能加速器调查。原子系统的精确测量是目前许多新物理最灵敏的探测器,是高能物理实验的补充。由于灵敏度、系统性或原子结构的不确定性,目前的原子实验正开始达到其精确度的极限。一个单一的捕获钡离子的实验可以改善所有这些困难。本实验采用精确操纵和探测单个离子自旋状态的方法,以测量在外加激光场中基态磁子能级的宇称诱导分裂。相同的方法可用于提供更常规的原子结构参数的精确测量。
2013-08-09 physics.atom-ph
Optical Feshbach resonances through a molecular dark state: Efficient manipulation of $p$-wave resonances in fermionic $^{171}$Yb atoms
在Yamazaki { \it et al.} [Phys.Rev.A { \bf 87} 010704(R)(2013)]中,已经证明了使用纯长程分子激发态的费米$^{171}$ Yb原子中的$p$波光学费什巴赫共振。我们从理论上证明了,如果$^{171}$ Yb的两个纯长程激发态与散射态的基态连续谱耦合,那么激发态的暗共振可以显著抑制光缔合原子的损失.为了提高光学费什巴赫共振的效率,我们提出了一个在电子激发的分子势中产生暗态的一般理论框架。这可以通过适当地调节两个激光器的相对强度、相位、偏振和频率失谐来实现。我们给出了$^{171}$ Yb原子的原子损失谱、$p$波弹性和非弹性散射截面的选择性数值计算结果,以说明分子暗态对光学费什巴赫共振的影响。
2014-06-19 physics.atom-ph
A Bitter-type electromagnet for complex atomic trapping and manipulation
我们创建了一对对称的比特型电磁体组件,能够产生多种场配置,包括均匀磁场,球形四重陷阱,或Ioffe-Pritchard磁瓶。与其他设计不同,我们的线圈通过结合创新的3D打印水分配歧管,允许径向和方位冷却水流。与双线圈几何形状相结合,这种正交流动允许非同心Bitter线圈的堆叠。在190(10)kPa的压力下,我们实现了4.2(1)K/kW的低热阻和10.0(3)L/min的高水流量。
2021-02-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.ins-det