The influence of interaction between quasiparticles on parametric resonance process in Bose-Einstein condensates
本文分析了相互作用常数周期振荡的弱相互作用玻色气体均匀系统。在Bogoliubov近似下,这导致产生具有明确定义的相反速度的原子对。我们展示了Bogoliubov近似中忽略的准粒子之间的相互作用如何显着改变原子对的创建过程和散射原子的性质。
2017-03-15 cond-mat.quant-gas
Anisotropy in s-wave Bose-Einstein condensate collisions and its relationship to superradiance
我们报道了一个实验实现的单物种原子四波混频过程与BEC碰撞的散射原子对的角分布是不是各向同性的,尽管碰撞是在$s$波制度。理论分析表明,这种反常行为可以用介质中增益的各向异性性质来解释。有两个相互竞争的各向异性过程:由于平均场势的经典轨迹偏转,和玻色增强散射承担类似于超辐射。我们分析了这些过程的相对重要性,在动态建设的各向异性密度分布的散射原子,并比较光泵超辐射。
2014-08-30 cond-mat.quant-gas
Rapid phase-diffusion between atomic and molecular Bose-Einstein condensates
研究了分子玻色-爱因斯坦凝聚体中一小部分相干解离成原子后原子-分子相干的碰撞损失。所得到的$n$ -原子态是两原子(SU(1,1))相干态,与原子凝聚体相干分裂形成的自旋(SU(2))相干态的$Δn\propto \sqrt{n}$相比,$n$ -原子态具有数方差$Δn\propto n$.因此,洛伦兹原子-分子相扩散比分离的原子凝聚体之间的高斯相扩散快$\sqrt{n}$因子。
2009-04-14 cond-mat.quant-gas
Atom Loss Resonances in a Bose-Einstein Condensate
在原子二聚体共振附近的散射长度,Efimov三聚体跨越原子二聚体的阈值,和两个二聚体共振附近,在通用四聚体跨越二聚体-二聚体的阈值已观察到超冷捕获原子的原子损失共振。我们提出了一种新的机制,这些损失共振的玻色-爱因斯坦凝聚体的原子。当散射长度斜升到测量原子损失率的大的最终值时,时间依赖性散射长度从原子凝聚体相干地产生浅二聚体的小凝聚体。共存的原子和二聚体凝聚体可以用低能有效场论描述,其普适系数由匹配少体物理的精确结果确定。经典的场方程的原子和二聚体凝聚预测窄增强原子损失率附近的原子二聚体共振和近两个二聚体共振由于非弹性二聚体碰撞。
2013-02-24 cond-mat.quant-gas
Atomic twin-beams and violation of a motional-state Bell inequality from a phase-fluctuating quasi-condensate source
我们研究了从相位波动源产生的原子孪生光束的动力学,特别是准凝聚态的一维玻色气体,其动机是Nature Physics 7,608(2011)中报道的实验。一个短时间的分析模型的构建,这是一个修改后的版本的非耗尽泵浦近似广泛应用于量子和原子光学,除了在这里,我们考虑到泵浦源的初始相位波动,而不是假设远程相位相干。我们使用这个模型来定量和定性地预测源的相位起伏如何影响散射原子对的两粒子关联。该模型的基准对详细的数值模拟使用随机相空间方法,并验证直观的概念,即扩大的动量空间之间的关联函数从准凝聚体散射的原子是由扩大的动量宽度的源相比,一个真正的相位相干凝聚体。最后,我们结合这些理论工具和结果来研究双光束源的相位波动的效果,可以对违反贝尔不等式,本质上依赖于相位敏感对相关性的建议演示。
2020-02-05 cond-mat.quant-gas
Quantum State Transfer through Coherent Atom-Molecule Conversion in Bose-Einstein Condensate
在雪茄形平均场几何中,我们证明了原子玻色-爱因斯坦凝聚体到分子凝聚体的完全量子态转移,这是通过孤子激发来实现的。从局域孤子原子凝聚体出发,我们在分子凝聚体中发现了相容的灰孤子组态,从而实现了原子-分子的完全转换。在拉曼光缔合作用下,阐明了种间和种内相互作用对分子凝聚体形成的影响。研究发现,光缔合在相干原子-分子转换和孤子动力学中起着至关重要的作用。灰孤子色散揭示了双折射行为,在物理上可访问的参数域中显示出重入相。
2017-08-14 cond-mat.quant-gas
Cavity-Controlled Collective Scattering at the Recoil Limit
研究了玻色-爱因斯坦凝聚体与高精细度环形腔相互作用的集体散射。冷凝物将横向泵浦光束的光超辐射地散射成模式,与先前的实验相反,该模式不是由冷凝物的几何形状确定的,而是由谐振腔模式指定的。此外,由于反冲移位的散射光的频率取决于初始动量的散射分数的凝聚体,我们表明,它是可能的,采用良好的分辨率的腔作为过滤器选择特定的量子化动量状态。
2011-05-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Propagation of relativistic charged particles in ultracold atomic gases with Bose-Einstein condensates
本文从理论上研究了带电粒子在处于玻色-爱因斯坦凝聚体态的碱金属原子稀气体中传播所产生的一些效应。研究了凝聚体中对应于切伦科夫效应的高速(相对论)粒子的能量变化。我们表明,在所研究的情况下,粒子既可以松散,并从气体中接收能量。找到了多组分凝聚体中粒子加速的必要条件。结果表明,玻色-爱因斯坦凝聚体中的切伦科夫效应也可以用来定义原子的光谱特性。
2011-01-15 cond-mat.quant-gas
Mid-range order in trapped quasi-condensates of bosonic atoms
有限玻色系统不能显示真正的具有无限长程序的玻色-爱因斯坦凝聚体。但是,如果被囚禁的原子数量足够大,一种玻色-爱因斯坦凝聚确实会发生,产生的准凝聚的性质非常接近真正的凝聚。准凝聚态虽然不具有长程序,但具有中程有序。本文证明了有限玻色系统的中程有序度可用密度矩阵的阶指数来表征。
2019-05-04 cond-mat.quant-gas
Atom-number squeezing and bipartite entanglement of two-component Bose-Einstein condensates: analytical results
本文研究了弱约瑟夫森耦合下两组分玻色-爱因斯坦凝聚体的自旋动力学。在原子-原子排斥作用下,给出了原子数压缩和两体纠缠的解析表达式。对于吸引相互作用,不存在数压缩;然而,压缩参数对于识别薛定谔猫态的出现仍然是有用的。
2009-12-02 cond-mat.quant-gas
Magnetic field dependence and the possibility of filtering ultraslow light pulses in atomic gases with Bose-Einstein condensates
本文从理论上研究了碱金属原子玻色-爱因斯坦凝聚体中的超弱光现象。描述是基于线性的方法,是在格林函数形式主义的框架。指出调谐到碱金属原子光谱共振线附近的光脉冲的群速度可能强烈依赖于外部静态磁场的强度。讨论了利用玻色凝聚体中的超弱光现象对光脉冲进行滤波的可能性。
2010-10-28 cond-mat.quant-gas
Bell inequality, Einstein-Podolsky-Rosen steering and quantum metrology with spinor Bose-Einstein condensates
我们提出了一个实验,其中贝尔不等式在一个多体系统的大质量粒子违反。关联原子的源是存在于光晶格中的旋量$F=1$玻色-爱因斯坦凝聚体。我们描述了完整的实验过程-本地操作,测量和不等式-运行贝尔测试所必需的。我们展示了违反贝尔不等式的程度取决于两体关联的强度和散射对的数量。我们表明,该系统可以用来证明爱因斯坦-波多尔斯基-罗森悖论。此外,散射对是量子增强计量学的一个很好的多体源。有可能以一种简单的方式将我们的分析推广到其他配置,所提出的调查可能是重要的相关原子系统中即将到来的贝尔测试的规划。
2017-10-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
Currents algebra for an atom-molecule Bose-Einstein condensate model
提出了一个原子-分子玻色-爱因斯坦凝聚体模型的相互转换流代数,并利用它得到了相互转换流的量子动力学性质。对于不同的哈密顿参数的选择,我得到不同的电流动力学。
2016-05-04 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spontaneous Four-Wave Mixing of de Broglie Waves: Beyond Optics
我们研究了两个亚稳态氦原子的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的碰撞过程中光子简并四波混频的原子光学模拟,并利用时空分辨探测器测量了散射原子的动量分布。对于光子的情况,相位匹配条件完全定义了系统的最终状态,并且在两个碰撞BEC的情况下,简单的类比意味着散射原子的球形动量分布。然而,我们发现散射原子的最终动量反而位于一个半径小于初始碰撞动量的椭圆体上。数值和解析计算与测量结果吻合良好,并揭示了多体效应、平均场相互作用和源凝聚各向异性之间的相互作用。
2010-05-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum properties of light scattered from structured many-body phases of ultracold atoms in quantum optical lattices
超冷气体的量子捕获势改变了散射光和物质的经典性质。物质的量子多体关联相中的原子改变光的性质,反之亦然。光和物质的性质都可以通过设计来调节,并取决于光学腔介导的长程(非局域)相互作用和原子的短程过程之间的相互作用。此外,光的量子特性会因为这种相互作用而发生显著改变,导致光具有非经典特征。此外,这些非经典特征可以被设计和优化。
2015-11-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Symmetry breaking and entropy production during the evolution of spinor Bose-Einstein condensate driven by coherent atom beam
自旋态简并的旋量凝聚体为研究量子力学和统计物理的边缘问题提供了一个独特的平台。研究了凝聚态在相干原子束散射下的演化。计算了随时间变化的磁化强度、纠缠熵、热熵和熵产生率。在演化过程中发现了一种新的自发对称性破缺现象,表明入射原子束的自旋相干态可以控制凝聚态的自旋分布,从而为研究凝聚态的自旋分布提供了一种新的途径
2019-09-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Homodyne detection of matter-wave fields
提出了一种对超冷玻色子原子的物质波场进行零差探测的方案。它基于泵浦-探测激光器装置,既照射作为参考系的玻色-爱因斯坦凝聚体,又照射由相同原子组成但处于量子相位的第二种超冷气体。光子散射将原子从两个系统中耦合出来,然后自由传播。在适当的条件下,当同一光子既可以被玻色-爱因斯坦凝聚体散射,也可以被另一种量子气体散射时,外耦合原子的通量和散射光子都表现出振荡,其振幅与量子气体的凝聚分数成正比。这种设置允许一个,例如,执行温度测量的冷凝物或监测莫特绝缘体/超流体相变的光晶格,并可以扩展,以测量一阶关联函数的量子气体。这里讨论的动力学利用了原子和光子之间的纠缠,这是由散射过程建立的,以获得物质的量子态的详细信息。
2011-11-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Condensate losses and oscillations induced by Rydberg atoms
我们数值分析了单个里德伯电子与玻色-爱因斯坦凝聚体的碰撞。研究了$S-$和$D-$里德堡态。$S-$和$D-$态的径向尺寸是相当的,因此唯一的区别是由于波函数的角度依赖性。我们发现在一系列的里德伯原子激发后,凝聚体中的原子损失。此外,我们还研究了里德伯原子对凝聚态振动的力学效应。我们的数值分析是基于经典场近似。最后,我们将数值结果与实验数据进行了比较。
2016-10-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Speckle intensity correlations of photons scattered by cold atoms
用相干光场照射稀薄的冷原子云会产生随机的强度分布,称为激光散斑。它的统计涨落包含了无序介质内部工作的介观散射过程的信息。在Assaf和Akkermans早期工作的基础上,修订版本\ Lett. \textbf{98},083601(2007)],我们分析了静态散斑强度相关性如何受到散射原子的内部塞曼简并性的影响。它被证明在一般的理由,散斑相关不能超过标准的瑞利定律。相反,由于哪条路径的信息存储在内部原子状态,强度相关遭受强烈的退相干,并成为指数小的扩散制度适用于光学厚云。
2015-07-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas physics.optics
Rabi Oscillations between Atomic and Molecular Condensates Driven with Coherent One-Color Photoassociation
我们证明了玻色-爱因斯坦凝聚体的相干单色光缔合,这导致原子和分子凝聚体之间的拉比振荡。我们获得原子-分子拉比频率是可比的退相干率驱动光缔合的原子在$^{88}$锶凝聚体的亚稳$^{1}S_{0}+^{3}P_{1}$分子势,它具有较长的寿命和大的弗兰克-康登重叠积分与地面散射状态的弱束缚水平。在短时间内可以清楚地看到激发光谱的瞬态位移和加宽,它们产生了一个不对称的激发曲线,仅显示蓝失谐共振的拉比振荡。
2013-10-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Tracking Rydberg atoms with Bose-Einstein Condensates
我们提出通过里德伯电子与宿主凝聚体的弹性相互作用来跟踪移动里德伯激发杂质原子的位置和速度。轨迹首先出现在凝析相中,然后自然地转换为凝析密度或动量分布中的特征。因此,凝聚态的作用类似于基本粒子物理学早期的云室或泡室。该技术将是有用的探索里德伯-里德伯散射,罕见的非弹性过程中涉及的里德伯杂质,相干里德伯运动和凝聚体上的杂质所施加的力。我们的模拟结果表明,可分辨的轨道可以在浸没的里德伯寿命和冷凝加热的控制下产生。最后,我们证明了这种里德伯跟踪技术的实用性,研究电离里德伯碰撞或角动量变化与凝聚体的相互作用。
2019-04-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Interaction of a Bose-Einstein condensate with a surface: perturbative S-matrix approach
通过凝聚态原子与电磁场的耦合,导出了凝聚态玻色子气体与平面的Casimir-Polder集体相互作用的表达式。基于电磁自能的图解展开,发展了一种系统的微扰理论。在第一阶中,相互作用能的结果与凝聚态中的原子数成正比。在这个顺序下,原子间的相互作用和反冲效应通过原子跃迁能量的移动导致了与单原子理论相比的修正。我们还讨论了空间离域的凝聚模式的影响。
2010-04-01 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Probing spin correlations in a Bose-Einstein condensate near the single atom level
利用Shapiro型共振诱导的参量转换,在钠自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体中产生并表征了双模压缩真空态.自旋变化碰撞从最初所有原子都处于$m=0$的凝聚体中产生处于$m=\pm 1$塞曼态的相关原子对。一种新的荧光成像技术与灵敏度$ΔN \sim 1.6$原子使我们能够证明量子涨落的作用,在初始动力学和表征的最终状态的全部分布。假设所有原子共享相同的空间波函数,我们推断压缩参数为15.3dB。
2020-07-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Control of light-atom solitons and atomic transport by optical vortex beams propagating through a Bose-Einstein Condensate
利用非线性薛定谔方程和Gross-Pitaevskii方程,模拟了远红失谐涡旋光束通过玻色-爱因斯坦凝聚体的传输。我们表明,形成的耦合光/原子孤子,旋转的方位角移动之前切向,携带角动量。孤子的数目和速度取决于光场的轨道角动量。使用贝塞尔-高斯光束增加了径向约束,使孤子可以以固定的方位角速度旋转。我们的模型提供了一个高度可控的方法,引导BEC和原子运输。
2022-03-22 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics