Trigonometric protocols for shortcuts to adiabatic transport of cold atoms in anharmonic traps
绝热性的捷径已经被提出来加速原子或原子的波包的“慢”绝热输运。然而，具有适当边界条件的逆向工程方法的自由度提供了用于不同目的的数千个陷阱轨迹，例如，时间和能量最小化。在本文中，我们提出了快速和强大的原子传输的三角协议，考虑到三次或四次非谐性。数值结果表明，这种三角协议，特别是余弦反演算法，是更强大的和相应的最终能量激励是较小的，相比，在以前的实验中实现的正弦轨迹。
2017-05-18 quant-ph
Optimal control of the transport of Bose-Einstein condensates with atom chips
利用最优控制理论，设计了原子芯片磁阱控制玻色-爱因斯坦凝聚体输运的快速斜坡。这些斜坡是在精密原子干涉测量实验的背景下设计的，并支持大距离的传输，通常为1 mm的量级，即原子云大小的约1,000倍，但持续时间不超过200 ms。可以在传输结束时恢复最终陷阱的基态。OCT程序的性能进行了比较的捷径到绝热（STA）协议和STA的OCT治疗的各自的优点/缺点进行了讨论。
2019-02-19 quant-ph
Coherent transport of atomic wave packets in amplitude-modulated vertical optical lattices
本文报道了在加速和振幅调制的一维光晶格中实现超冷Sr 88原子输运的动力学控制。我们定制的能量色散的行波波包和可逆切换之间的Wannier-Stark本地化和驱动传输的基础上的相干隧道。在一个原子群速度被逆转一次的Loschmidt回波计划，我们展示了一个新的物质波的工作独立的动量状态的镜子，并讨论可能的应用，以力测量在微米尺度。
2009-09-10 quant-ph
Experimental Study of the Role of Atomic Interactions on Quantum Transport
本文报道了在周期势场中原子量子输运的实验研究，并比较了热初始条件和BEC初始条件。我们观察到弹道输运的所有值的井深和初始条件下，测得的热原子的膨胀速度是在一个很好的协议与单粒子模型。对于弱势阱，BEC的膨胀也与单粒子理论非常一致，使用有效温度。我们观察到一个交叉的BEC的情况下，作为一个新的制度，以及深度的增加，表明量子传输的相互作用的重要性。
2005-11-12 quant-ph
Optimal control transport of neutral atoms in optical tweezers at finite temperature
本文研究有限温度下光镊中中性原子输运的最优控制与量子速度极限，分析激光噪声影响，证明开环最优控制可将输运保真度提升高达89%，并模拟释放-捕获测量以支持闭环控制。
2024-08-26 quant-ph
Excitation injector in an atomic chain: long-ranged transport and efficiency amplification
本文研究了弱耦合到黑体辐射浴中的线性二能级量子发射体（原子）链中的能量输运。我们表明，仅仅通过取代一个或多个原子从他们的规则链的位置，能量传输的效率可以大大放大至少一个数量级。此外，在提供大于$100\%$的效率的配置中，链的最后两个原子之间的距离可以比规则链中的最后两个原子之间的距离大20倍，从而实现远得多的距离的能量传输。通过执行一个固定的和随时间变化的分析，我们归因于这种效果的三个原子的基本块，从黑体浴的提取位点的激发注入器的作用。通过考虑链与多达7个原子，我们还表明，放大是强大的，可以进一步增强到$1400\%$。
2016-09-27 quant-ph
Coherent ground-state transport of neutral atoms
量子态输运是研究能量或信息流的重要手段。结合非常规的里德伯泵浦机制和对角形式的范德华相互作用，利用二阶微扰理论建立了中性原子系统基态流形中长程相干输运的理论模型.通过调整Rabi频率和原子间距，该模型可以模拟各种单体物理现象，如单激发流形中的海森堡$XX$自旋链、相干完美量子态转移、参数可调的Su-Schrieffer-Heeger模型以及通过改变三个原子的几何排列来模拟三角形中原子激发的手征运动等。同时有效避免了原子自发发射的影响。此外，还详细讨论了原子位置涨落对量子态传输保真度的影响，相应的数值结果表明，我们的工作为中性原子的量子态传输提供了一个鲁棒且易于实现的方案。
2022-03-09 quant-ph
Fully quantum-mechanical analytic results for single-photon transport in a single-mode waveguide coupled to a whispering-gallery resonator interacting with a two-level atom
研究了耦合到回音壁谐振腔的单模波导与二能级原子相互作用系统中的单光子输运。单光子输运性质，如透射和反射振幅，以及谐振腔和原子的响应，是通过一个真实的空间方法精确地解决。处理包括谐振腔两个简并回音壁模之间的模间后向散射，以及谐振腔和原子的耗散。我们还表明，一个广义的临界耦合条件，即在波导的输出端的单光子传输去为零的匹配系统的共振，持有全耦合波导环谐振腔原子系统。
2009-01-26 quant-ph
Gradient-Based Inverse Optimization of Atom-Chip Wire Currents for BEC Transport
本文提出基于梯度的逆优化仿真框架，用于计算原子芯片导线电流时序，在输运BEC的同时恢复阱几何形状，并分析了速度与绝热性的权衡。
2025-08-14 quant-ph
Ballistic and localized transport for the atom optics kicked rotor in the limit of vanishing kicking period
本文给出了原子光学被踢转子在踢周期趋于零时的平均能量测量结果。观察到一个狭窄的共振标记的二次能量增长，在平行的能量吸收远离共振峰的完全冻结。这两种现象都可以通过经典方法解释，并适当考虑原子的初始动量分布。
2005-07-27 quant-ph
Fast atomic transport without vibrational heating
我们使用动力学不变量与一个原子的哈密顿量在一个一维移动的陷阱，逆向工程的陷阱运动和执行快速原子输运没有最终的振动加热。原子被非绝热地驱动，通过一条捷径，得到绝热的慢陷阱运动的结果。对于谐波势，这只需要设计适当的陷阱轨迹，而在非谐波势阱中的完美输运可以通过施加额外的场来补偿陷阱的其余框架中的力来实现。结果可以推广到原子停止或发射。由于几何约束，能量和加速度的限制进行了分析，以及以前的方法（基于经典的轨迹或“快进”和“砰砰”的方法），可以集成在不变量为基础的框架的关系。
2010-10-15 quant-ph
Coherent Atom Transport via Enhanced Shortcuts to Adiabaticity: Double-Well Optical Lattice
相干原子输运的理论研究目前主要局限于具有简谐囚禁势的一维模型系统。在这里，我们研究这个重要的现象-一个先决条件的各种量子技术应用的基础上冷中性原子-在更复杂的物理环境。更具体地说，我们研究了快速原子输运的运动{\em双阱光学晶格}，其三维（非谐）的潜力是不可分离的$x-y$平面。首先，我们提出了特定的配置声光调制器，引起在这个平面中的任意方向上的移动晶格效应。然后，我们确定移动晶格的轨迹，使单原子运输使用两类量子控制方法：绝热性（STA）的捷径，这里利用的形式的逆向工程的基础上的二次动量动力学不变量的刘易斯-Riesenfeld型，和他们最近提出的修改称为增强STA（eSTA）。随后，我们通过数值求解相关的时间依赖性薛定谔方程来量化由此产生的单原子动力学，并通过评估各自的量子效率来比较STA和eSTA的传输效率。我们表明，-除了浅晶格的制度-eSTA方法始终优于其STA对应。该研究对基于碰撞纠缠双量子比特门的中性原子量子计算和通过引导原子干涉术的恒定均匀力的量子传感具有直接意义。
2022-07-09 quant-ph
Long distance entanglement generation through coherent directed transport of Neutral atoms in unmodulated optical lattices
通过在系统的自由演化过程中对晶格势进行有规律的相移，我们提出了一种在光晶格中定向输运局域原子的完全相干方法。这为实现一种可能的冷原子量子计算机铺平了道路，在这种计算机中，纠缠门通过将两个单独的原子彼此靠近并让它们相互作用来运行。我们的协议的速度是由原子的隧穿振幅，因此是远远快于自旋链中的超交换相互作用所导致的动力学的速度。我们的计划是强大的对可能的缺陷，也许它的主要优点是它的简单性，其所有的要求已经在最近的实验中实现。
2014-02-11 quant-ph
Coherent control of atomic transport in spinor optical lattices
被困在光晶格中的原子的相干输运可以通过微波诱导的自旋翻转来控制，该自旋翻转与位置到位置的跳跃相关。我们研究了无相互作用原子的均匀一维系统的可控性。考虑到这些限制，我们构建了一个确定性的协议，映射到一个波包，这是相干分布在n个站点的初始本地化的Wannier状态。这是扩展到分析解决方案的任意酉映射给定的齐次系统，并在存在时间依赖的统一的力量。这种控制对于诸如凝聚态现象的量子计算和量子模拟的量子信息处理中的应用是重要的。
2009-05-07 quant-ph
Theory of chaotic atomic transport in an optical lattice
本文发展了一维非耗散光晶格中混沌原子输运的半经典理论。使用的布洛赫和平移原子变量的运动的基本方程，我们推导出一个随机映射的同步分量的原子的偶极矩，决定了质心运动。我们发现原子和晶格参数之间的分析关系，原子通常在飞行通过晶格和被困在光势阱之间交替。我们使用随机地图来推导飞行和捕获事件的概率密度函数（PDF）的公式。混沌原子输运的统计特性强烈依赖于原子参数和晶格参数之间的关系。我们发现，有一个很好的定量协议之间的分析PDF和那些计算的随机地图和基本方程的运动参数的不同范围。典型的飞行和捕获PDF显示为具有幂律"头部“和指数"尾部”的宽分布，斜率为-1.5。PDF的幂律和指数部分的长度取决于参数的值，并且可以连续变化。我们发现的分析条件下，确定性的原子输运具有分形特性，并解释了层次结构的动力学分形。
2007-01-09 quant-ph
Fast atom transport and launching in a nonrigid trap
研究了原子在位置和频率可控的阱中的穿梭运动。使用不变量为基础的逆向工程，协议中的陷阱是同时位移和扩大，提出了加快运输之间的固定陷阱的位置，以及发射过程与狭窄的最终速度分布。根据所施加的物理限制，同时或顺序方法可能更快。我们首先考虑一个完美的谐波陷阱，然后扩展到一般的陷阱的治疗。最后，我们将这个一般框架应用到双势阱中，以分离具有不同发射速度的不同运动态。
2017-04-05 quant-ph
Few photon transport in a waveguide coupled to a pair of collocated two-level atoms
计算了一对非全同二能级原子耦合到波导中的单光子和双光子散射矩阵。我们发现，通过适当的选择一个双光子输入，由原子的背景荧光可能会被完全猝灭，作为量子干涉的结果，并且当原子的失谐小于其线宽时，出现非常窄的荧光特征。此外，该系统发射的双光子束缚态，可以显示空间振荡/量子拍，并可以从聚束到反聚束统计作为总光子能量的变化。
2011-12-06 quant-ph
Atomic transport dynamics in crossed optical dipole trap
本研究通过理论与实验结合，揭示了交叉光学偶极阱中原子输运时装载与损耗的竞争机制，首次观测到原子数先增后减的现象，为微重力下超冷原子制备提供支撑。
2024-05-15 quant-ph
Optimizing Atom Transport, Gate-Count and Depth with Parity Twine
Parity Quantum Computing Germany GmbH（Parity量子计算德国有限公司）；Parity Quantum Computing GmbH（Parity量子计算有限公司）；Institute for Theoretical Physics, University of Innsbruck（因斯布鲁克大学理论物理研究所）
该研究针对中性原子量子处理器，通过适配不同原生纠缠门开发PTN构造，优化量子电路的门数量、原子传输与深度，30量子比特QFT的电路保真度较竞争策略提升三个数量级，且可扩展至其他量子算法。
2026-09-04 quant-ph
Highly controlled optical transport of cold atoms into a hollow-core fiber
我们报道了一种高效、高度可控的冷原子空芯光纤接口，适用于量子模拟、信息和传感。这篇论文的主要重点是详细研究了利用光学传送带将冷原子传输到光纤中。我们讨论了如何精确地控制原子的空间、温度和时间分布，例如，根据原子位置改变原子传输的速度或调节传输电势的深度。我们的特点运输的原子的光纤尖端这些不同的参数。特别是，我们表明，通过调整运输潜力，我们可以降低运输原子的温度的一个因素6，而减少运输效率只有一个因素2。对于在光纤中传输的原子，我们可以获得超过40%的传输效率，我们研究了不同的传输参数对随时间变化的光学深度信号的影响。当比较我们的测量结果的经典运输模拟的结果，我们发现一个很好的定性协议。
2018-05-16 physics.atom-ph quant-ph
Single-atom transport in optical conveyor belts: Enhanced shortcuts-to-adiabaticity approach
通过移动限制阱实现的快速且几乎无损的原子输运是许多量子技术应用的先决条件。虽然迄今为止对这个问题的理论研究几乎完全集中在简化的情况（一维系统、纯谐波限制势等）上，在此，我们在移动光晶格（{ \em光学传送带}）的实验相关设置中研究它。我们充分考虑了该系统的三维非谐约束势，建立了单原子输运模型。我们这样做使用的捷径绝热性（STA），即基于Lewis-Riesenfeld不变量的逆向工程方法，以及其最近提出的修改称为{ \em增强} STA（eSTA）的方法。通过结合良好的控制，先进的分析技术和数值传播的时间相关的薛定谔方程使用傅立叶分裂算子方法，我们评估原子输运的双折射率在这两种方法。获得现实的系统参数的选择，我们的研究结果是相关的未来的实验与光学传送带。此外，他们揭示，在手头的系统中，eSTA方法优于其STA对应的所有，但最低的光学晶格深度。
2021-11-17 quant-ph
ATLAS: Efficient Atom Rearrangement for Defect-Free Neutral-Atom Quantum Arrays Under Transport Loss
Aalto University（阿尔托大学）
ATLAS通过高效原子重排算法在考虑传输损失的条件下实现无缺陷中性原子量子阵列的高填充率和高保留率。
2025-11-20 quant-ph
Photon transport mediated by an atomic chain trapped along a photonic crystal waveguide
从理论上研究了弱相干输入光场被耦合到一维光子晶体波导中的$Λ$型原子系综散射的输运性质。在我们的模型中，原子随机地位于晶格中沿晶轴。我们分析了由可调谐长程原子相互作用介导的透射光谱，并观察到最高能量下降。结果表明，最高能量凹陷位置与原子数有关，这为发射极-波导系统提供了一种精确的测量工具。我们还量化了高斯非均匀加宽和失相对透射光谱的影响，得出结论，最高能量的倾角是免疫的非均匀加宽和失相。此外，我们还研究了反射光场的光子-光子关联，并观察到了量子拍频。随着原子与光子晶体波导耦合的研究取得巨大进展，我们的研究结果有望在不久的将来在实验上实现。
2018-07-17 quant-ph
Manipulating single-photon transport in a waveguide-QED structure containing two giant atoms
研究了含两个巨原子的波导QED结构中的相干单光子输运。导出了适用于不同拓扑结构的单光子散射振幅的统一解析表达式。详细分析了不同参数下的光谱特性，特别是非对称Fano线型和类电磁感应透明（EIT）光谱。具体地说，我们发现Fano线形的出现不仅受耦合点之间的相位延迟的影响，而且系统的拓扑结构。通过对主方程的分析，总结了类EIT谱出现的一般条件，并通过检验散射谱的解析表达式，验证了这些条件的正确性。这些现象可能为控制和操纵未来量子网络中的光子传输提供强有力的工具。
2022-01-14 quant-ph
Single Photon Transport through an Atomic Chain Coupled to a One-dimensional Nanophotonic Waveguide
研究了单光子脉冲通过耦合到一维单模光子波导的线性原子链的动力学行为。我们推导了这个集体多体系统的含时动力学理论，它使我们能够研究光子输运和原子激发的实时演化。当只有一个原子时，我们的分析结果与以前的数值计算是一致的。对于一个原子链，由波导模式介导的原子间的集体相互作用可以显著地改变系统的动力学。光子的反射率可以通过改变耦合强度和光子线宽的比值或通过改变链中的原子数来调节。有限带宽的单光子脉冲的反射率甚至可以接近$100\%$。反射和透射光子的光谱也可以与单原子情况显著不同。在该系统中可以产生许多有趣的物理现象，如光子带隙效应、量子纠缠产生、类Fano干涉和超辐射效应等。在工程上，该系统可作为单光子频率滤波器、单光子调制器，并在量子信息中有重要应用。
2015-10-07 quant-ph
Enhanced shortcuts to adiabaticity for coherent atom transport in a family of two-dimensional dynamical optical lattices
Fraunhofer ITWM（弗劳恩霍夫工业数学研究所）；University of Kaiserslautern-Landau (RPTU)（凯泽斯劳滕-兰道大学）；Technical University of Darmstadt（达姆施塔特工业大学）
本文提出了一种增强的绝热捷径方法，用于在二维动态光学晶格中实现更高效和鲁棒的相干原子传输。
2026-02-09 quant-ph
Quantum-preserved transport of excitations in Rydberg-dressed atom arrays
本文提出利用Rydberg缀饰原子阵列，通过对极小数量全局参数的最优控制实现激发量子保持输运，克服了完美态转移方法对局域脉冲精确调制的敏感性，并展示了在反阻塞条件下无法实现的长时间激发传播。
2025-03-10 quant-ph
Fast and optimal transport of atoms with non-harmonic traps
本文研究了原子或原子包在不同类型的非简谐势阱（包括幂律势阱）中的快速输运。该研究是基于逆向工程方法。得到了精确的结果，并应用于设计鲁棒的传输协议。传输轨迹的优化是用经典轨迹进行的，并且对于波包的传输仍然有效。
2015-06-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
Smooth bang-bang shortcuts to adiabaticity for atomic transport in a moving harmonic trap
为了在运动的谐波阱中有效地输运原子，通常使用Bang-bang控制来实现绝热性的最小时间捷径。然而，开关控制器的剧烈变化，导致高传输模式的激励和能量消耗，在现实的实验条件下变得不可行。为了避免这些问题，我们提出了光滑的bang-bang协议，接近最小的时间，通过设置物理约束的相对位移，速度和加速度之间的质量中心的原子和陷阱中心。我们采用庞特里亚金的最大值原理，获得了近时间最小控制的光滑bang-bang协议的解析解。更重要的是，它被发现的能量激发和晃动幅度显着减少的操作时间为代价。我们还提出了一种多重打靶法的自洽数值分析。最后，将该方法应用于其他任务，例如，能量最小化，其中获得光滑的分析形式是复杂的。
2020-06-23 quant-ph
Magnetic conveyor belt transport of ultracold atoms to a superconducting atomchip
我们报告了一个鲁棒的磁输运方案的实现，将3 × 10^8超冷87 Rb原子带入低温恒温器。该序列开始于标准的激光冷却和87 Rb原子的捕获，首先通过一系列正常和超导磁线圈水平然后垂直通过辐射屏蔽进入低温恒温器。在超导微阱中装载原子为研究超冷原子与超导表面的相互作用和需要低温的量子器件铺平了道路。
2014-01-15 physics.atom-ph quant-ph
Fast long-distance transport of cold cesium atoms
在真空系统的远距离部分之间传输冷原子是许多量子模拟实验的核心内容，特别是在需要大型光学通道和精确控制磁场的设置中。在这项工作中，我们证明了冷铯原子的光传输的总传输距离约为$43\,$厘米在小于$30\,$毫秒。高速度是由移动的晶格，这是通过贝塞尔和高斯激光束的干涉产生的促进。我们在几个$μ$ K的温度下传输了大约$3\times 10^6$原子，传输效率大约为$75\%$。我们提供了一个详细的研究不同的加速度和晶格深度的输运效率，发现输运效率主要是由沿重力方向的潜在深度的限制。为了突出量子模拟实验的光学传输设置的适用性，我们演示了约$2\times 10^4$原子的纯玻色-爱因斯坦凝聚体的产生。我们发现一个强大的最终原子数在$2\%$超过$2.5\,$ h的持续时间与$<5\%$之间的个人实验实现的标准偏差。
2021-09-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Light transport in cold atoms and thermal decoherence
利用相干后向散射干涉效应，从实验和理论上研究了冷原子蒸气中光的相干输运如何受到原子散射体剩余运动的影响。随着原子云温度的增加，干涉对比度显着降低emphazising的作用，运动诱导的退相干共振散射，即使在温度的子多普勒制度。我们推导出相应的相干时间的解析表达式。
2006-03-17 cond-mat.other quant-ph
Transport of magnetically sensitive atoms in a magnetic environment
针对量子气体显微镜中大光学通道需求，本文提出在磁性原子跨真空腔体输运后直接测量并调节磁场，从而降低损失并提升蒸发冷却效率。
2025-05-02 cond-mat.quant-gas quant-ph
Optical transport of cold atoms to quantum degeneracy
State Key Laboratory for Mesoscopic Physics and Frontiers Science Center for Nano-optoelectronics, School of Physics, Peking University（北京大学物理学院介观物理国家重点实验室和纳米光电前沿科学中心）
利用移动光学晶格实现冷原子快速传输至量子简并态，效率超60%，产生40%凝聚分数的简并气体，用于量子传感与计算。
2026-02-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Transport of atoms across an optical lattice using an external harmonic potential
许多有趣或新颖的实验都需要精确控制量子粒子。在这里，我们考虑的任务，运输一个原子从一个光晶格的一个阱到另一个没有运动的激发使用外部谐波势。为了实现这一目标，我们应用了从捷径到绝热（STA）的技术，实现了快速和强大的状态操纵。这个过程被分成三个独立的组成部分：首先，原子被加载到一个额外的外部谐波陷阱中;然后，这个陷阱从一个晶格位置转移到另一个晶格位置，最后，通过打开外部谐波陷阱，原子被卸载回到晶格上。我们分别使用基于不变量的逆向工程为每个构建模块设计协议。此外，我们将这种方法推广到由Gross-Pitaevskii方程描述的玻色-爱因斯坦凝聚体的输运。
2020-02-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Optimal control of atom transport for quantum gates in optical lattices
通过最优控制技术，我们模拟和优化操纵的外部量子态（质心运动）的原子被困在可调光学势。详细讨论了双势阱中原子在相邻两个原子之间运动的情况。这样的晶格可以实现原子对的相互作用介导的纠缠，并且可以实现两量子比特的量子门。光学势的优化控制序列允许比基于绝热传输的过程更快地传输并且具有显著更大的保真度。
2008-05-29 cond-mat.other quant-ph
Quantum transport in ultracold atoms
被设计的磁势或光势限制的超冷原子是用于研究在固态中难以实现或探测的现象的理想系统，因为它们的原子相互作用强度、物种数量、密度和几何形状可以独立控制。这篇评论的重点是原子气体中的量子输运现象，这些现象反映并经常更好地阐明或显示出与介观和纳米观系统中观察到的基本差异。我们讨论了在原子气体中进行传输实验的重大进展，对比了冷原子和凝聚态系统中传输之间的相似性和差异，并调查了难以在常规设置中验证的鼓舞人心的理论预测。这些结果进一步证明了原子系统在非平衡现象研究中的多功能性及其在新应用中的前景。
2015-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Theory of dissipative chaotic atomic transport in an optical lattice
本文研究了一维驻波激光场中自发辐射原子的耗散输运问题，其中确定性哈密顿动力学是规则的和混沌的。采用蒙特卡罗随机波函数方法，半经典地模拟了具有耦合内平动自由度的原子动力学。数值实验表明，混沌原子输运可以采取弹道运动的形式，也可以采取具有特定统计特性的随机行走的形式。在原子-激光失谐区，原子的空间和动量扩散特性发生突变，哈密顿动力学在动力学混沌的意义下是不规则的。我们发现动量扩散系数的行为与哈密顿混沌几率之间存在明显的相关性，这是类扩散耗散原子输运中基本原子-光相互作用混沌性的一种表现。我们建议在一维光晶格中测量原子云的线性范围，并预测，从平均云动量的值开始，其哈密顿混沌的概率接近1，相应的云的线性范围应该急剧增加。耗散输运的统计特性对失谐值的敏感依赖性允许通过改变激光频率来操纵原子输运。
2012-01-01 nlin.CD physics.atom-ph quant-ph
Fast transport, atom sample splitting, and single-atom qubit supply in two-dimensional arrays of optical microtraps
由微光学元件产生的二维光学微阱阵列为中性原子量子信息处理、量子模拟和超冷量子气体的操纵提供了一种通用的和可扩展的架构。在本文中，我们通过引入新的技术和功能以及先前单独实现的功能的组合操作来展示这种方法的高级功能。我们介绍了基于压电驱动器的运输原子系综超过一个以上的陷阱分离的距离，检查由声光束转向提供的快速原子运输的能力，并分析了在这些配置中的原子运输的绝热性限制。我们实现了一个空间光调制器与8位传输控制的每个网站的陷阱深度和加载的原子数的调整。我们结合了单站点寻址，陷阱深度控制，和原子运输在一个配置，用于演示分裂的原子系综与可变比率在预定义的寄存器站点。最后，我们使用受控的亚泊松准备单囚禁原子从这样的系综，以表明我们的方法允许实现连续供应的单原子量子比特具有高保真度。这些新颖的实现和它们的组合操作显著地扩展了用于偶极阱中超冷原子的动态和可重构操纵的可用技术。
2013-01-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Edge Transport in 2D Cold Atom Optical Lattices
从理论上研究了二维冷原子光晶格中边缘电流的可观测响应。作为一个例子，我们使用Gutzwiller平均场论将缓慢旋转的囚禁玻色-哈伯德系统中围绕莫特绝缘体的持续边缘电流与飞行时间测量联系起来。我们简要地讨论了一个应用，利用拓扑有序光晶格绝缘体的边缘电流检测陈数。
2007-05-24 cond-mat.other quant-ph
Directional Transport in Rydberg Atom Arrays via Kinetic Constraints and Temporal Modulation
本文提出利用距离相关的 Rydberg 相互作用和时间调制激光失谐，在不等间距原子阵列中无局域寻址地实现 Rydberg 激发与 Bell 对的稳健、相干定向输运。
2025-02-16 physics.atom-ph quant-ph
Thermoelectric transport and Peltier cooling of cold atomic gases
这篇简短的评论介绍了冷原子介观物理学的新兴领域，重点是热和“热电”输运，即粒子和熵的耦合输运。我们特别回顾了理论预测和实验观察到的热电效应在这样的系统之间的比较。我们还展示了如何结合精心设计的传输特性和蒸发冷却导致等效的珀尔帖效应与冷原子，这可以被用来作为一个新的冷却程序，提高冷却功率和效率相比，目前使用的蒸发冷却原子气体。这可能会导致新一代的实验，探测超冷费米子原子在低温下的强相关效应。
2016-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Control of bound-pair transport by periodic driving
我们研究了外场周期性驱动对具有吸引配对相互作用的系统的影响。这些包括自旋系统（如铁磁XXZ模型）以及由吸引力哈伯德模型描述的超冷费米子原子。我们发现，一个众所周知的现象，在周期性驱动的系统-交换耦合强度的重正化-选择性地作用于自旋/原子的绑定对，相对于磁振子/裸原子状态。因此，可以控制束缚对相对于磁振子/未成对原子态的输运方向和速度，从而相干地实现这些分量的空间分离。讨论了在由束缚对和裸原子组成的光晶格中费米原子输运的最新实验中的应用。
2009-10-19 cond-mat.other quant-ph
Transport, atom blockade and output coupling in a Tonks-Girardeau gas
最近的实验已经证明了如何在强关联的量子气体中产生量子力学杂质，并用于探测这些系统的相干特性[S。帕尔策角齐普克斯角Sias和M. Köhl，Phys. Rev. Lett. 103，150601（2009）.]。在这里，我们提出了一个唯象模型来模拟这样的输出耦合器的Tonks-Girardeau气体，原子输运和输出耦合的实验结果表明定性协议。我们的模型使我们能够探索超冷量子气体中的非平衡输运现象，并使我们预测原子封锁的制度，其中杂质成分变得本地化的母云，尽管存在重力。我们表明，这提供了一个稳定的混合物种的量子气体在强关联的限制。
2011-06-04 cond-mat.quant-gas quant-ph
Reservoir engineering of Cooper-pair-assisted transport with cold atoms
我们展示了如何库珀对辅助运输，它描述了在库珀对的存在下，电子的受激运输，可以设计和控制与冷原子，在制度是难以访问的凝聚态系统。我们的模型是连接两个冷原子气体的通道，产生这种传输的机制依赖于通道与费米原子的双原子分子的分子BEC的耦合。我们的结果是使用Floquet-Redfield主方程，占一个确切的治疗原子之间的相互作用的通道。我们探索，特别是，耦合到BEC和原子之间的相互作用在其传输特性的结的影响，揭示了非平凡的依赖所产生的粒子电流。我们还研究了有限温度的水库和强大的电流对额外的耗散作用在交界处的影响。我们的工作是实验相关的，并具有潜在的应用与冷原子的运输，热电效应，量子热机，或Floquet Majorana费米子的研究耗散工程。
2019-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Coherent transport by adiabatic passage on atom chips
绝热技术提供了一些最有前途的工具，以实现高保真控制的质量中心的自由度的单原子。由于它们的主要要求是遵循系统的本征态，因此对定时和场强稳定性的约束通常较低，特别是对于陷获系统。在本文中，我们提出了一个详细的例子，一种技术，在不同的波导之间的原子芯片上的单原子的气动传输。为了确保所有条件都得到满足，我们进行了全三维模拟系统，使用实验现实的参数。我们还详细介绍了我们的方法，利用GPU计算的力量，在非常合理的时间尺度上的消费台式机上模拟系统。
2013-12-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Time-dependent approach to transport and scattering in atomic and mesoscopic physics
利用含时薛定谔方程，可以方便地求解具有连续能谱的开放量子系统中的输运和散射现象。在含时图中，初始局域波包的演化揭示了所考虑系统的本征态和本征值。我们讨论了应用波包方法在原子，分子和介观系统，并指出具体的优势，时间依赖的方法。与熟悉的经典力学的初始值公式相联系，出现了对输运的直观解释。对于相互作用的多粒子系统，我们讨论了在磁场存在下自洽经典输运的有效计算。
2010-11-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fast and reliable atom transport by optical tweezers
针对传统光镊原子输运方法速度慢、易加热致原子损耗的问题，本研究采用绝热捷径（STA）方法，通过概念验证实验实现了快速可靠的单原子输运，适用于厘米级长距离输运场景。
2024-10-30 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Backaction-Driven Transport of Bloch Oscillating Atoms in Ring Cavities
我们预言，当施加恒定均匀的偏置力时，与腔内光晶格强耦合的原子玻色-爱因斯坦凝聚体可以发生共振隧穿和定向输运。偏置力诱导布洛赫振荡，引起晶格的振幅和相位调制，其共振地修改了位点到位点的隧穿。为了正确选择参数，产生净原子电流。输运速度的方向可以与偏置力的方向相反，其幅度和方向由泵浦激光器和腔之间的失谐控制。传输也可以通过两个反向传播的行波腔模式的不平衡泵浦来增强。我们的结果增加了冷原子量子模拟工具箱，具有量子传感和计量学的影响。
2014-08-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Coherent adiabatic transport of atoms in radio-frequency traps
绝热相干输运是近年来提出的一种高保真度的非均匀环境中单原子质心态设计方法。虽然这一过程背后的基本理论已经很好地理解，但其实验观察的几个概念性挑战仍有待解决。其中之一是目前可用的光学或磁性微陷阱系统在依赖于时间调节隧穿速率同时始终保持渐近捕获状态之间的共振方面的困难。在这里，我们建议，这两个要求可以满足在一个非常高的程度上在一个实验现实的设置原子芯片上的射频陷阱的基础上。我们表明，可以实现接近100%的保真度的操作，这些系统也允许显着的改进与相互作用的原子云进行绝热通道。
2012-03-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Entanglement transport and a nanophotonic interface for atoms in optical tweezers
实现多量子比特系统的高效量子光学接口是科学和工程领域的一个突出挑战。使用单独控制的光镊耦合到纳米制造的光子晶体腔中的两个原子，我们演示了纠缠产生，快速无损读出，和原子量子比特的全量子控制。通过将量子比特编码为长寿命态并使用动态解耦，将纠缠态从腔中传输出去后，在自由空间中验证纠缠态。我们的方法将光链路和自由空间中的量子操作与相干单向传输连接起来，可能为原子量子处理器提供集成光学接口。
2021-09-25 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Fast Transport of Trapped Ultracold Atoms Using Shortcuts-to-Adiabaticity by Counterdiabatic Driving
Miami University（迈阿密大学）
本文通过二维GPE数值模拟，研究了利用反绝热驱动的绝热捷径实现囚禁BEC快速输运，并与恒定加速度方案比较，发现存在与量子速度极限一致的最短输运时间。
2025-11-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Fermionic transport in a homogeneous Hubbard model: Out-of-equilibrium dynamics with ultracold atoms
输运性质是凝聚态物理中许多重要相的定义性特征之一。在存在强相关性的情况下，即使对于像哈伯德模型这样的模型系统，它们也很难预测。在实际材料中，它们通常会被其他复杂因素所掩盖，包括杂质，晶格缺陷或多带效应。相比之下，超冷原子提供了在清洁和良好控制的环境中研究输运和失衡现象的可能性，因此可以作为凝聚态系统的量子模拟器。本文研究了均匀光晶格最低能带中初始受限费米量子气体的膨胀。虽然我们观察到非相互作用的原子的弹道输运，即使是小的相互作用，使膨胀几乎双峰与显着降低的膨胀速度。动力学与相互作用的符号无关，揭示了哈伯德模型新颖的动力学对称性。
2012-05-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Control of atomic transport using autoresonance
研究了光学超晶格中原子波包的动力学性质。我们提出了一个简单的方案，波包本地化附近的光学势的最小值。在我们的方法中，一个额外的晶格引起的类波扰动诱导经典共振捕获原子云。微扰的绝热相位调制缓慢地将相空间中的共振区移到较低能量的范围，将被困原子保留在内部。这种现象是一种自共振现象。量子计算与经典模型吻合得很好。
2013-09-30 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph
