Minimizing nonadiabaticities in optical-lattice loading
在光晶格实验中，为了使超冷气体达到更低的温度，晶格加载期间的非微晶是阻止达到与无晶格实验中相同的低温的限制因素之一。通过模拟玻色量子气体在有和没有陷阱的一维光晶格中的加载，我们发现，在一个整体的限制势中原子密度的重新分布是到目前为止的主要热源。基于这些结果，我们建议在加载过程中调整捕获电位，以尽量减少密度分布的变化。我们的模拟证实，一个非常简单的线性插值的捕获势在加载过程中已经显着降低了量子气体的加热，我们讨论如何加载协议最大限度地减少密度重新分布可以设计。
2015-03-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Adiabatic preparation of vortex lattices
通过设计合适的人工规范势，玻色-爱因斯坦凝聚体可以被机械地加载到类似于旋转均匀玻色气体的涡旋晶格的载流状态。我们给出了两个明确的，实验上可行的协议，涡晶格可以顺利地形成从冷凝最初在休息。在第一个例子中，我们展示了如何通过将均匀的BEC几何加载到光通量晶格中来实现这一点，该光通量晶格是由原子内部态的相干光耦合形成的。在第二个例子中，我们研究了一个紧束缚模型，该模型在参数空间中被连续操纵，使得它平滑地转换为每个元胞具有1/3通量的Harper-Hofstadter模型。
2013-08-05 cond-mat.quant-gas
Acceleration of adiabatic transport of interacting particles and rapid manipulations of dilute Bose gas in ground state
我们通过发展前面为单粒子系统形成的快进标度理论[Masuda和Nakamura，{ \it Proc. R. Soc.} A { \bf 466}，1135（2010）]。为了在任意短时间内获得最终绝热态，我们导出了一个驱动势，它可以加速全同粒子组成的量子系统的绝热动力学。利用快进标度理论，我们还展示了一个理想的快速操纵稀释玻色气体的基态无能量激发。
2012-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Time-averaged adiabatic ring potential for ultracold atoms
我们报道了一个多用途的超冷原子环形阱的实验实现。环的几何形状是由时间平均绝热势产生的振荡偏置磁场的应用程序，射频修饰的四极阱。环中玻色-爱因斯坦凝聚体的寿命超过11 s，环半径从50 $μ$ m到261 $μ$ m连续变化。一个有效的方法加载环从传统的TOP陷阱一起旋转计划，引入角动量到系统中。该环提供了一个机会，研究超流体性质的冷凝物在一个多连接的几何形状，也有应用的物质波干涉。
2011-03-15 cond-mat.quant-gas
Three Dimensional Raman Cooling using Velocity Selective Rapid Adiabatic Passage
我们提出了一种新的和有效的实施拉曼冷却的被困原子。它利用拉曼脉冲和适当的频率啁啾，通过快速绝热通道实现速度选择性激发。这种方法允许在单个脉冲中处理大量非零原子速度类，并且它产生几乎为1的转移效率。我们证明了这种冷却方法使用铯原子在远失谐交叉偶极阱。三维冷却$1 \times 10^{5}$原子到$2 μ$ K是在100 ms内进行的。在这个初步实验中，最终的原子密度是$1.3\times 10^{12}$ at/cm $^3$（在2倍内），相空间密度增加超过未冷却的样品是20。数值模拟表明，温度低于单光子反冲温度应该是可以实现的这种方法。
2011-10-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Deterministic single-atom excitation via adiabatic passage and Rydberg blockade
我们提出利用强偶极阻断机制中啁啾激光脉冲的绝热快速通过，从随机加载的光偶极阱或光晶格中确定性地只激发一个里德伯原子。啁啾激光激发被证明是不敏感的随机数\textit{N}的原子在陷阱。该方法克服了$\sqrt {N} $依赖于集体Rabi频率的问题，该问题是在具有未知\textit{N}的系综中确定性单原子激发的主要障碍，并可应用于偶极阱和光晶格的单原子加载.
2011-07-27 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Improving the efficiency of ultracold dipolar molecule formation by first loading onto an optical lattice
最近，通过采用磁场扫过费什巴赫共振，然后通过受激拉曼绝热通道，在松散谐波阱中产生了超冷基态偶极40 K-87 Rb分子[K.- K. Ni等人，Science 322，231（2008）]。分子形成的总体实验效率为约20%。我们表明，效率可以增加到近100%，如果一个第一次加载的原子气体到一个光晶格的适当的深度和调谐的物种间的吸引力，正好有一个原子的每个物种在一个被占领的晶格网站。我们提出的方案提供了一个大的增强偶极分子密度，即使在相对较高的温度下，并避免三体复合损失，防止晶格位置被三重占用。
2009-08-12 cond-mat.quant-gas
Non-equilibrium scale invariance and shortcuts to adiabaticity in a one-dimensional Bose gas
我们提出的实验证据的尺度不变行为的激发光谱在相位波动准一维玻色气体后，外部捕获势的快速变化。探测自由膨胀中的密度相关性，我们发现，初始热状态的温度与云的空间扩展的尺度预测的模型的基础上绝热重新缩放的初始本征模与保守的准粒子占据数。基于这一结果，我们证明了快速膨胀或压缩气体的绝热性的捷径不会引起额外的加热。
2015-07-01 cond-mat.quant-gas
High-fidelity multiqubit Rydberg gates via two-photon adiabatic rapid passage
我们提出了一个强大的协议，用于实现高保真多量子比特控制相位门$(C^kZ)$的中性原子量子比特耦合到高激发里德堡态。我们的方法是基于延长绝热快速通过双光子激发通过一个短暂的中间激发态常见的碱金属原子里德伯实验，占自发衰变和差分AC斯塔克位移从超精细激发态的完整的流形的全部影响。我们评估和优化门的性能，得出的结论是，对于Cs和目前可用的激光频率和功率，$CCZ$门与保真度$\mathcal{F}>0.995$为三个量子位和$CCCZ$与$\mathcal{F}>0.99$为四个量子位是可实现的$\sim 1.8$ ~ $μ$通过该协议。未来的技术可以获得更高的精度，我们的研究结果突出了中性原子阵列在多量子位幺正本机实现中的实用性。
2022-06-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Loading and compression of a single two-dimensional Bose gas in an optical accordion
实验实现相互作用强度可调的二维玻色气体是超冷量子物质研究的一个重要挑战。在这里，我们报告实现的光学手风琴创建一个晶格势的间距，可以动态调整之间的11 $\,μ$ m和2 $\,μ$ m。我们发现，我们可以加载超冷的$^{87}$ Rb原子到一个单一的节点，这种光学晶格在大间距配置，然后减少近螺旋形的间距，以达到一个强的谐波限制的频率大于$ω_z/2π=10\,$ kHz。原子被捕获在一个附加的平底面内势中，该势具有高分辨率。通过结合这些工具，我们创建定制形状的均匀的二维玻色气体与可调的限制沿横向方向，因此与可调的相互作用强度。
2017-01-31 cond-mat.quant-gas quant-ph
Density redistribution effects in fermionic optical lattices
我们模拟了一维费米子光晶格，分析了非绝热晶格加载引起的加热。我们的模拟结果表明，类似的玻色子的情况下，密度重新分布效应是在谐波陷阱加热的主要原因。我们建议在晶格加载过程中调节局部密度分布，以减少多余的能量。我们的数值结果证实，线性插值的捕获势和/或相互作用强度是一种有效的方法，这样做，轴承相关的实验的实际应用。
2016-07-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.comp-ph
Rapid coherent control of population transfer in lattice systems
通过将绝热转移的快进理论推广到离散系统，我们得到了在晶格系统中加速从初始态到目标态的绝热布居转移的驱动势，而没有不必要的其他态的激发。作为一个例子，我们应用该理论的一个模型，描述了一个玻色-爱因斯坦凝聚体在准一维光晶格，并表明，调制的晶格势的倾斜可以转移人口的玻色-爱因斯坦凝聚体从网站到网站高保真度，没有不必要的激发。
2013-11-08 cond-mat.quant-gas
Rapid passage to ordered states in Rydberg atom arrays
本研究提出一种NQN参数调节方案，使Rydberg原子链快速跃迁至Z$_2$、Z$_3$、Z$_4$等有序多体态，显著缩短制备时间并在Aquila量子云上完成实验验证。
2025-04-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Rapid generation of Mott insulators from arrays of noncondensed atoms
本文从理论上分析了冷原子从孤立阱的原子极限到接近超流相的莫特绝缘体的快速绝热转移方案。这使得不需要事先的玻色-爱因斯坦凝聚体就可以进入玻色-哈伯德物理学。初始态可以通过结合原子阵列的确定性组装和分辨拉曼边带冷却来制备。在随后的转移中，陷阱深度显著减小。我们推导出这个过程的绝热条件，并计算最佳绝热斜坡形状。使用现有的实验参数，我们估计由于光子散射加热的影响，并计算传输方案的保真度。最后，我们讨论了制备低熵态的方法的粒子数标度行为。我们的研究结果证明了所提出的方案与国家的最先进的技术的可行性。
2018-06-05 cond-mat.quant-gas
Rapid-cycle Thouless pumping in a one-dimensional optical lattice
在一维带状绝缘体的参数空间中，围绕简并点的绝热循环已知导致在热力学极限下的整数值无噪声粒子输运。最近，它表明，在一个无限的二分格的情况下，绝热无噪声协议可以连续变形到一个微调的有限频率周期保持无噪声量化传输的属性。在本文中，我们数值研究了这种理想的快周期无泵浦协议在一维光晶格中的实现。结果表明，快度将导致一阶修正由于次近邻跳跃和二阶修正由于添加一个谐波势。最后，量子化的粒子分布的质心的变化进行了研究，并示出了在一阶的潜在曲率的修正。
2021-10-19 cond-mat.quant-gas
Quantum gas in the fast forward scheme of adiabatically expanding cavities: Force and equation of states
利用在短时间尺度上实现准静态或绝热动力学的快进方案，研究了一维快速膨胀腔中的热隔离理想量子气体，腔的尺寸随时间变化，为$L=L(t)$ .在状态方程的快进变体中，即，根据伯努利公式和泊松绝热方程，除了快速变化的状态变量如有效温度（$T$）和$L$本身之外，力或压力的一维模拟可以表示为$L$的速度（$\dot{L}$）和加速度（$\ddot{L}$）的函数。该力现在是非绝热（NAD）和绝热贡献的总和，前者由与$L$动力学同步移动的粒子引起，后者由对这种动力学不敏感的理想散装粒子引起。NAD和绝热贡献的比率在软壁限制的情况下不依赖于粒子数（$N$），而在硬壁限制的情况下，这样的比率是可控的。我们还揭示了当NAD的贡献超过绝热贡献并彻底改变平衡状态方程的标准形式时的条件。
2018-04-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Dynamic optical lattices of sub-wavelength spacing for ultracold atoms
提出了一种实现超冷原子亚波长间距晶格势的方案。它基于具有时间周期调制的自旋相关光晶格。我们表明，原子的运动是很好地描述了一个有效的，与时间无关的，小间距的晶格，连同与时间调制相关的微动的联合行动。数值模拟表明，原子气体可以绝热地加载到有效晶格基态，时间尺度相当于标准光晶格绝热加载所需的时间尺度。我们将我们的计划推广到二维几何，导致布洛赫带与非零陈数。亚波长间隔晶格的实现允许能量尺度的增强，这可以促进强关联（拓扑）状态的实现。
2015-10-02 cond-mat.quant-gas
Isentropes of spin-1 bosons in an optical lattice
我们分析了光晶格绝热斜坡效应对均匀晶格中自旋1玻色子温度的影响。利用平均场论，我们给出了温度-相互作用强度（$T,U_0$）平面内铁磁、反铁磁和零自旋耦合的等熵线。沿着等熵线，可以确定当前实验的绝热加载期间的温度变化。结果表明，加热-冷却分界线位于超流-Mott相边界上，冷却发生在超流内部，加热发生在莫特绝缘体内部，并定量分析了自旋耦合对加热速率的影响.我们发现，低初始熵的平均场等熵线终止于超流-莫特绝缘体相边界。
2010-05-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Realistic Shortcuts to Adiabaticity in Optical Transfer
绝热性的捷径（STA）是允许系统哈密顿量快速变化而不引起过度加热的技术。原子在不同位置之间的快速光学转移是STA应用的一个主要例子。我们发现，原子位置上的边界条件，这是强加给STA轨迹，导致高度非实用的光学陷阱的边界条件。我们的实验结果表明，作为一个结果，以前建议STA轨迹一般不执行良好。我们开发并演示了两种互补的方法，解决边界条件问题，并允许现实和灵活的STA运动的建设。我们的技术也可以占非谐波项的限制潜力。
2018-05-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
