Bose-Einstein Partition Statistics of Photons Emitted from a Superradiant Active Microcavity
本文首次报道了在平面对称微腔中用受控飞秒双脉冲激发双偶极子的超辐射时空量子动力学的研究结果。发现偶极激发的时间衰减随偶极间横向距离R的减小而增强，并且当R<lc（单允许微腔模的横向扩展）时，发射场的光子分配统计表现出显著的量子特性。
1999-05-17 quant-ph
Cooperative scattering measurement of coherence in a spatially modulated Bose gas
用超辐射散射测量了从光晶格中释放的玻色气体的相关性。选择条件使得在用于衍射的布拉格角处的初始入射光泵浦之后，由于物质波放大和模式竞争，进入布拉格衍射模式的超辐射散射占优势。超辐射散射增益的时间分析揭示了由于晶格位置之间的初始缺乏相干性而导致的周期性振荡和阻尼。这样的阻尼是用于表征一阶空间相关性在我们的系统中的一个晶格周期的精度。
2011-05-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Spatial effects in superradiant Rayleigh scattering from Bose-Einstein condensates
本文对原子玻色-爱因斯坦凝聚体的超辐射瑞利散射进行了详细的理论分析。在半经典麦克斯韦-薛定谔方程的框架下，对光场和物质波场的空间分辨时间演化进行了深入的研究。我们的理论不仅能够解释许多已知的实验观察，例如，原子侧模分布的行为，而且还提供了进一步详细的见解耦合动力学的光学和物质波场。为了计算出传播效应的重要性，我们将我们的结果与忽略这些效应的其他理论模型进行了比较。
2006-01-31 cond-mat.other quant-ph
Dynamics of matter-wave and optical fields in superradiant scattering from Bose-Einstein condensates
通过求解描述物质波与光场耦合动力学的半经典Maxwell-Schroedinger方程，研究了玻色-爱因斯坦凝聚体的超辐射散射。考虑到这些场沿凝聚轴的空间依赖性，我们能够再现和解释Inouye等人[Science 285，571（1999）]和Schneble等人[Science 300，475（2003）]实验中观察到的许多特征，例如前向和后向散射的原子侧模分布的形状，前向和后向侧模式之间的空间不对称性，以及对于前向散射观察到的凝聚中心的耗尽。
2005-11-01 cond-mat.other quant-ph
Many-Body Phases of a Planar Bose-Einstein Condensate with Cavity-Induced Spin-Orbit Coupling
我们研究了具有腔介导动态自旋轨道耦合的二维玻色-爱因斯坦凝聚体的多体相。借助两个横向非干涉、反向传播的泵浦激光器和单个驻波腔模，量子气体的两个简并塞曼子能级以双- $Λ$ -配置进行拉曼耦合。超过一个临界泵浦强度的腔模式填充通过相干超辐射拉曼散射从两个泵浦激光器，导致出现的动态自旋轨道耦合的原子。我们确定了三个具有不同原子和光子特性的量子相：正常的“自旋螺旋”相，超辐射的“自旋螺旋”相和超辐射的“超固体自旋密度波”相。后者表现出一个出射的周期性原子密度分布与正交中心的矩形晶格结构，由于相干光子散射到谐振腔和碰撞诱导的动量耦合之间的相互作用。出射晶体的横向晶格间距由动态自旋轨道耦合决定。
2020-09-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Comment on arXiv:2510.21705 "Fundamental Impossibility of a Superradiant Neutrino Laser" and comment on arXiv:2510.21692 "Can Bose-Einstein Condensates Enhance Radioactive Decay?"
Stanford University（斯坦福大学）
本文针对两篇arXiv预印本发表评论，指出中微子截面极小，实验室中不存在超辐射现象。
2026-10-14 hep-ex hep-ph quant-ph
Sequential superradiant scattering from atomic Bose-Einstein condensates
本文从理论上讨论了原子玻色-爱因斯坦凝聚体的超辐射散射。我们的治疗是基于半经典描述的过程中的麦克斯韦-薛定谔方程的耦合物质波和光场。首先，我们研究了弱脉冲区的连续散射，并找出了导致特征扇形边模分布模式的基本机制。其次，我们讨论了在强脉冲区域中，序列散射的Kapitza-Dirac和Bragg区域之间的转变。最后，我们考虑的情况下，超辐射发起相干填充原子侧模通过布拉格衍射，在物质波放大的研究，并描述的顺序散射过程中的效果。
2006-10-09 cond-mat.other quant-ph
Interferometry using Adiabatic Passage in Dilute Gas Bose-Einstein Condensates
我们从理论上研究了在玻色-爱因斯坦凝聚体中绝热通过的三阱干涉。具体来说，我们证明了分数相干传输绝热通道协议，使稳定的空间分裂的存在下，非线性相互作用。该方案的逆转产生BEC与三个孔的相位依赖性群体的相干重组。非线性相互作用对干涉测量的影响被量化，并发现导致中等相互作用强度的灵敏度增强。
2012-11-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Diversity of Superradiant Phase Transitions in the Bose-Fermi System under Tight-Binding Model in the Weak-Coupling Regime
本文研究一维紧束缚电子链与单模光学腔耦合的玻色-费米系统，揭示弱耦合区超辐射相变的多稳态和自发对称性破缺多样性，为可调量子固体器件在量子信息处理和计量学中的应用提供新见解。
2025-05-09 cond-mat.str-el quant-ph
Nonlinear Atom-Photon Interaction Induced Population Inversion and Inverted Quantum Phase Transition of Bose-Einstein Condensate in an Optical Cavity
在本文中，我们探索了在具有可调谐非线性原子-光子相互作用的光学腔中的玻色-爱因斯坦凝聚体的宏观多粒子量子态的丰富结构[Nature（London）464，1301（2010）]。通过调节实验可实现的相互作用强度和泵浦激光频率，揭示了粒子数反转、超正态相和超正态相共存的现象。在负（有效）腔频率下，随着原子-场耦合的增加，我们观察到了从超辐射到正常相位的反量子相变（QPT），这与正常Dicke模型中的QPT正好相反。利用自旋相干态变分法，同时考虑正常和反转赝自旋态，解析地导出了非对称宏观态。
2014-05-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Ultrafast coherent control of spinor Bose-Einstein condensates using stimulated Raman adiabatic passage
我们提出了利用受激拉曼绝热通道（STIRAP）来提供一种快速高保真的方法来实现旋量玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的SU（2）旋转。过去的演示BEC光学控制遭受的困难所产生的集体增强的自发发射和低效率的双光子跃迁起源于选择规则。我们在这里提出了一个新的计划，允许任意相干旋转的两个组件的BEC，同时克服这些问题。数值试验表明，对于\ce{^{87}Rb}的BEC，$ 10^4 $原子和$ \SI{1}{\micro\second} $的门时间，由于自发发射的退相干可以被抑制到可以忽略不计的值。
2016-09-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Optimal conditions for spatial adiabatic passage of a Bose-Einstein condensate
在三模近似下研究了三势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体的空间绝热通过。通过在所谓的时间相关的黑暗/dressed基础上重写的动力学，我们解析推导出的非线性参数和现场能量的每个井，以实现高效的冷凝物输送的最佳条件。我们发现，非线性产生一个高效率的平台作为现场之间的能量差的最外层的井的函数的冷凝物运输，有利于运输的鲁棒性。我们还分析了在每个井中的不同的非线性的情况下，这对于某些参数值，导致该平台的宽度的增加。
2018-10-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Excitations of optomechanically driven Bose-Einstein condensates in a cavity: photodetection measurements
本文详细研究了在热力学极限下腔中光机械驱动的玻色-爱因斯坦凝聚体的Dicke量子相变。利用基于光电探测的量子光学测量方法研究了这种光力学Dicke系统的动力学和激发态。为此，我们讨论了该体系的本征值分析、荧光光谱和零差光谱。它已被证明，正常的相位是可以忽略不计的机械模式的反射镜，而它有一个显着的影响，在超辐射相。我们已经观察到，本征值和两个光谱表现出不同的功能，可以与光子，原子和声子的分支。在荧光光谱中，我们进一步观察到一个不对称的相干能量交换的三个自由度的系统在超辐射阶段所产生的光机械相互作用和布洛赫Siegert位移的结果。
2013-11-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Light-shift-induced quantum phase transitions of a Bose-Einstein condensate in the optical cavities
在本文中，我们揭示了由强非线性原子-光子相互作用引起的丰富的基态性质，这是在最近的实验中发现的玻色-爱因斯坦凝聚体与高精细度腔耦合[Nature（London）464，1301（2010）]。通过对实验可测原子布居的研究，揭示了两个失谐相关的相图。特别地，在蓝失谐量下，预言了从超辐射相或正常相到动力学不稳定相的两个新的量子相变，并发现了三相共存点，同时证明了这些预言的量子相变是只受基态能量二阶导数控制的本征相变.最后，我们还指出，在基态中不可能出现以前预言的超辐射相和正常相共存的区域。
2011-07-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Models with Recoil for Bose-Einstein Condensation and Superradiance
在本文中，我们考虑两个模型，表现出平衡BEC超辐射。它们与最近实验中观察到的两种不同类型的超辐射散射有关。第一个对应于物质波的放大，由于拉曼超辐射散射从雪茄形BE凝聚体，当反冲和凝聚的原子是在不同的内部状态。其主要机制是二能级原子的受激拉曼散射，这种散射是以超辐射的方式发生的。我们的第二个模型与雪茄形BE凝聚体的超辐射瑞利散射有关。这又导致了物质波的放大，但现在反冲的原子与凝聚体中的原子处于相同的状态。在这里，反冲的原子能够干涉静止的凝聚体，形成实验上观察到的物质波光栅（干涉条纹）。
2005-04-25 math-ph math.MP quant-ph
Phase transition, phase separation and mode softening of a two-component Bose-Einstein condensate in an optical cavity
College of Physics and Energy, Fujian Normal University（福建师范大学物理与能源学院）；Fujian Provincial Key Laboratory of Quantum Manipulation and New Energy Materials（福建省量子调控与新能源材料重点实验室）；Fujian Provincial Engineering Technology Research Center of Solar Energy Conversion and Energy Storage（福建省太阳能转换与储能工程技术研究中心）
研究双组分玻色-爱因斯坦凝聚体在光学腔中的相变、相分离和模式软化现象，揭示其与超流体到晶格超流固体转变的关系。
2026-01-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Finite temperature Dicke phase transition of a Bose-Einstein condensate in an optical cavity
Dicke模型预言了零温下与光腔耦合的二能级原子系综从正常相到超辐射相的量子相变。在最近的先驱实验[Nature 464，1301（2010）]中，已经在光学腔中使用玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）观察到这样的相变。与原Dicke模型相比，实验系统具有有限温度和BEC中强的原子-光子非线性相互作用。在这封信中，我们发展了一个有限温度理论的迪克相变的BEC在光学腔中，考虑到原子-光子的非线性相互作用。除了解释实验观察到的在有限温度下从正常相到超辐射相的转变之外，我们还指出在实验中还观察到了一个新相，即正常相和超辐射相的共存。通过调整各种实验参数，我们展示了实验系统中存在的丰富的有限温度相图。我们发现，比热的BEC可以作为一个强大的工具，探测各个阶段。
2012-02-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Generation of three-dimensional entangled states between a single atom and a Bose-Einstein Condensate via adiabatic passage
提出了一种利用受激拉曼绝热通过（STIRAP）技术制备单原子与玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）之间的三维纠缠态的方案.工程绝热通道有效地抑制了原子自发辐射、腔衰减和光纤损耗。我们的方案对BEC中原子数的变化也是鲁棒的。
2015-05-19 quant-ph
The Dicke model phase transition in the quantum motion of a Bose-Einstein condensate in an optical cavity
我们证明了激光驱动的玻色-爱因斯坦凝聚体在高精细度光腔中的运动实现了自旋-玻色子Dicke模型。迪克模型从正常到超辐射相的量子相变对应于原子从均匀到周期性图案化分布的自组织，高于临界驱动强度。计算了光子测量引起的反作用对基态的影响。
2009-12-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Einstein-Podolsky-Rosen steering of quantum phases in a cavity Bose-Einstein condensate with a single impurity
研究了由腔玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）产生的广义Dicke模型（GDM）中量子相位的EPR操纵性质.结果表明，GDM的正常相和超辐射相具有丰富的EPR可操纵性。在正常相，存在从腔场（凝聚原子）到凝聚原子（腔场）的单向EPR转向。在超辐射阶段，腔场和凝聚态原子的EPR操纵既有单向的也有双向的。研究发现，单个杂质可以作为EPR操纵的单原子开关，通过开关杂质-BEC耦合，控制单向EPR操纵的操纵方向以及单向和双向EPR操纵之间的转换.证明了EPR操纵参数在量子相变（QPT）临界点的突变可以见证QPT的发生。我们的结果为通过微观杂质原子操纵宏观EPR转向和观察GDM中正常相和超辐射相之间的QPT开辟了一条新的途径。
2022-05-27 quant-ph
Superradiant transfer of quantized orbital angular momentum between light and atoms in a ring trap
激光束的轨道角动量（OAM）可以相干地转移到环形阱中的玻色-爱因斯坦凝聚体中，量子化单位为$\hbar$。光-物质耦合允许原子在离散OAM态之间的超辐射转移。通过调节泵浦光的环参数和缠绕数，可以填充特定的角动量态。这又允许控制发射以产生具有不同于泵浦的OAM的光，因为原子环将其贡献压印在散射光上。
2022-07-13 quant-ph
Superradiant optomechanical phases of cold atomic gases in optical resonators
在考虑光子与原子相互作用的力学效应的情况下，从理论上分析了冷原子气体的超辐射发射。原子被限制在驻波谐振腔中，原子的亚稳偶极跃迁耦合到腔模。原子偶极非相干泵浦的参数制度，将对应于静态超辐射的不均匀加宽。从腔场和原子自由度的主方程出发，我们推导出一个平均场模型，该模型使我们能够确定阈值温度，高于该阈值温度，热波动抑制超辐射发射。然后，我们分析了超辐射发射的动力学时，由平均场模型描述的运动。在半经典状态和低于阈值温度，我们观察到，所发射的光可以是相干的或混沌的，这取决于非相干泵浦速率。然后，我们分析了超辐射从一个理想的玻色气体在零温度时，超辐射衰减率$Λ$的反冲频率$ω_R$的顺序。我们表明，原子和场之间的机械能的量子化交换产生一个阈值，$Λ_c$，低于该阈值，超辐射发射衰减到零。当$Λ>Λ_c$超辐射发射时，伴随着衍射发射光子的物质波光栅的形成。这些光栅的稳定性取决于相对于第二阈值$w_c$的非相干泵浦速率$w$。对于$w>w_c$，光栅是稳定的，并且系统实现了稳定的超辐射。低于该第二阈值，耦合动力学变得混乱。我们表征了这两个阈值的动态特性，并表明我们预测的三个阶段（非相干，相干，混沌）可以通过腔输出光的相干特性来揭示。
2019-11-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Unveiling the BEC-droplet transition with Rayleigh superradiant scattering
The Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；Rice University（莱斯大学）
利用超辐射光散射作为探测与控制工具，研究偶极镝气体中BEC到液滴的转变，通过散射效率非单调行为及膨胀动力学识别相变点，并追踪磁场方向对转变点的影响。
2026-09-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Fast-forward scaling of atom-molecule conversion in Bose-Einstein condensates
稳健的受激拉曼精确通道是控制非线性量子系统的必要条件，其应用范围广泛，从超冷分子、非线性光学到超化学。受绝热性捷径的启发，我们提出了受激拉曼绝热过程的快进标度与非线性参与，描述转移从原子玻色-爱因斯坦凝聚体的分子之一，通过可控的外部字段。实验结果表明，在快进驱动场的辅助下，原子-分子转换的保真度和鲁棒性优于传统的绝热通道。最后，我们的结果被推广到原子和分子态相干叠加的分数受激拉曼绝热过程。
2021-02-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Exotic quantum phase transitions in a Bose-Einstein condensate coupled to an optical cavity
建立了一个新的扩展Dicke模型，该模型考虑了原子-原子相互作用和经典激光场的驱动，用于描述超高精细光学腔中的玻色-爱因斯坦凝聚体.提出了一种可行的实验装置，该装置具有强的原子-场耦合，大多数参数易于控制，从而可以通过测量基态原子布居数来检测预测的二阶超辐射-正常相变.更有趣的是，还揭示了从超辐射相到\textquotedblleft Mott”相的一种新的二级相变。此外，还绘制了丰富的奇异相图。
2008-03-17 cond-mat.other physics.atom-ph quant-ph
Early Stage of Superradiance from Bose-Einstein Condensates
本文研究了玻色-爱因斯坦凝聚体超辐射瑞利散射早期的物质和光波动力学。我们的分析是在一个空间相关的量子模型，这是能够提供的运营商的利益的解析解。本模型的预测相比，一个密切相关的平均场模型的预测，我们提供了一个程序，允许一个计算量子期望值平均半经典的解决方案。还分析了出射散射光的相干特性，并表明相应的关联函数可以提供有关系统内部动力学的详细信息。
2010-11-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Universality in nonlinear passage through the miscible-immiscible phase transition in two component Bose-Einstein condensates
研究双组分玻色-爱因斯坦凝聚中非线性淬火穿过互溶-不互溶相变时的畴缺陷形成与临界实时动力学，发现缺陷密度、相变延迟与淬火时间的幂律关系，并证实临界指数对非线性淬火不敏感，提出抑制非绝热激发的动力学路径。
2023-01-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Ground-State Properties for Coupled Bose-Einstein Condensates inside a Cavity Quantum Electrodynamics
利用量子电动力学方法研究了高质量腔中含少量Rb原子的两组分玻色-爱因斯坦凝聚体的基态性质。在SU（2）表示下，该量子系统可以用一个由原子间相互作用产生的二次项的广义Dicke模型来实现，并可以通过费什巴赫共振技术来控制。此外，这种弱的种间相互作用可以引起一个重要的零温度量子相变从正常的superradiant阶段，其中在正常阶段的原子系综是集体未激发，而在superradiant阶段的相干辐射宏观激发。最后，我们建议通过测量腔外外差探测器中光子场的直接和显著特征来观察这种预测的量子相变。
2007-10-29 cond-mat.other quant-ph
Bose-Stimulated Raman Adiabatic Passage in Photoassociation
我们分析了玻色-爱因斯坦凝聚体的相干双色光缔合，重点研究了原子到分子的自由-束缚-束缚跃迁中的受激拉曼绝热过程。这个问题特别令人感兴趣，因为预测STIRAP在非退化情况下必然不存在[Javanainen和Mackie，Phys.Rev.A58，R789（1998）]。然而，玻色刺激增强了原子凝聚物的自由束缚偶极矩阵元素，并且光缔合STIRAP被证明是一种可行的机制，用于将原子凝聚物转化为具有近单位效率的分子凝聚物。
1999-10-01 cond-mat.stat-mech physics.atom-ph physics.chem-ph
Superradiant Neutrino Lasers from Radioactive Condensates
本研究提出放射性玻色-爱因斯坦凝聚体的超辐射中微子发射概念以构建超辐射中微子激光器，指出基于铷-83凝聚体的实验可将衰变率从86.2天加速至分钟级。
2025-09-05 hep-ph quant-ph
Models for Equilibrium BEC Superradiance
最近的实验与超辐射玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的动机，我们认为简单的微观模型严格描述的两个合作现象，BEC和辐射，在热力学平衡的干扰。平衡态下的结果证实了BEC超辐射光散射的存在：（a）平衡态下的超辐射只存在于一定的相变温度以下;（b）由于光与物质的相干耦合，存在超辐射和物质波（BEC）增强。
2004-05-21 quant-ph
Comment on "Stimulated Raman adiabatic passage from an atomic to a molecular Bose-Einstein condensate"
从理论上研究了自由相互作用的~（87）Rb玻色-爱因斯坦凝聚体的集体双色光缔合，着重研究了从原子到稳定分子凝聚体的受激拉曼绝热通过（STIRAP）.特别地，Drummond等人[Phys.Rev.A65，063619（2002）; cond-mat/0110578]已经预测粒子-粒子相互作用可以限制集体原子-分子STIRAP的效率，并且优化激光参数可以部分地克服该限制。我们建议，可以进一步提高分子转化效率，通过处理的初始冷凝物密度作为一个优化参数。
2004-03-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
The effect of atomic collisions on the quantum phase transition of a Bose-Einstein condensate inside an optical cavity
本文研究了原子碰撞对囚禁在光学腔中的一维玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）从法向相到超辐射相的相变的影响。具体地说，我们表明，驱动原子从侧面的腔导致模式的激发在第一布里渊区的边缘的每个能带，这导致在弱耦合制度的限制下的BEC物质场的双模近似。原子-原子相互作用的非线性效应使BEC的量子相变阈值发生移动，同时也影响了总粒子数量子涨落的低功率行为。此外，当横向抽运强度一定时，我们证明了通过s波散射频率控制系统量子相变的可能性。
2014-11-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Formation of solitons in atomic Bose-Einstein condensates by dark-state adiabatic passage
提出了一种在拉长的玻色-爱因斯坦凝聚体中产生孤子的新方法。如果其中一束光束处于一阶（TEM 10）厄米-高斯模式，则其振幅具有横向相位滑移，该相位滑移可以传递到原子，从而产生孤子。使用这种方法，它是可能的，以规避限制设置固有的传统方法，如相位印记的衍射极限。该方法允许一个创建多分量（矢量）孤子的暗-亮形式以及暗-暗组合。此外，还可以通过可控的方式产生两个或多个速度很小且相互靠近的暗孤子，用于研究它们的碰撞特性。
2007-10-09 cond-mat.soft quant-ph
Impurity-induced Dicke quantum phase transition in an impurity-doped cavity-Bose-Einstein condensate
利用掺杂腔-玻色-爱因斯坦凝聚体，提出了一种新的广义Dicke模型--掺杂Dicke模型（IDM）.结果表明，当杂质原子的布居数达到临界值时，杂质原子可以诱导正常相到超辐射相的Dicke量子相变。结果表明，IDM具有无穷多个临界点的连续Dicke QPT，这与标准Dicke模型中只有一个临界点的情形有很大的不同.结果表明，杂质诱导的Dicke QPT可以发生在腔场与原子的任意耦合区域，而标准Dicke模型中的Dicke QPT只发生在腔场与原子的强耦合区域.这为在腔场与原子的中等甚至弱耦合区观察Dicke QPT开辟了一条途径。
2013-09-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Zero-Temperature Theory of Collisionless Rapid Adiabatic Passage from a Fermi Degenerate Gas of Atoms to a Bose-Einstein Condensate of Molecules
我们从理论上研究了零温度系统的费米简并原子耦合到玻色子分子通过碰撞快速绝热通过一个费什巴赫共振，专注于饱和的分子转换效率在最慢的磁场扫描速率。借用新的多费米子Fock态理论，我们发现适当的磁场扫描模型可以系统地消除饱和。我们还揭穿了常见的误解，即多体效应是负责分子存在以上的两体阈值。
2005-01-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Collective atomic-population-inversion and stimulated radiation for two-componentBose-Einstein condensate in an optical cavity
本文研究了单模光腔中两组分玻色-爱因斯坦凝聚体的基态性质和相关的量子相变。利用自旋相干态变分法，除了通常的正常相和超辐射相外，还实现了多稳态宏观量子态。我们解析地证明了在单组分Dicke模型中不存在的原子布居数反转集体态的受激辐射。受激辐射只能由原子的一个组分产生，而另一个组分保持在普通的超辐射态。然而，通过调节原子与光场的相对耦合和频率失谐，超辐射态和受激辐射态的顺序可以在原子的两个分量之间互换.
2017-03-18 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Rayleigh superradiance and dynamic Bragg gratings in an end-pumped Bose-Einstein condensate
我们在实验上研究了玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）在一个新的参数范围内的超辐射瑞利散射，其中泵浦损耗和端射模之间的光子交换是重要的。通过实验和模拟，我们表明，集体原子光耦合导致自组织形成的动态布拉格光栅内的样品。这些光栅导致BEC内的泵浦光子和光学谐振器结构的有效反向散射。
2008-10-31 cond-mat.other quant-ph
Novel Bose-Einstein Interference in the Passage of a Fast Particle in a Dense Medium
当一个高能粒子与多个高能介质粒子相干碰撞时，由于交换虚玻色子的玻色-爱因斯坦对称性，在相空间的大部分区域中费曼振幅发生相消干涉，而在其他一些区域中费曼振幅发生相长干涉。结果，反冲介质粒子具有沿着入射快粒子的方向集体出来的趋势，每个携带入射纵向动量的相当大的一部分。在RHIC高能Au-Au碰撞中，在与高$p_T$触发有关的强子角关联中，可能已经观察到这种沿入射粒子方向散射体集体反冲的干涉现象。
2012-03-20 hep-ph nucl-th quant-ph
Collection efficiency of optical photons generated from microwave excitations of a Bose-Einstein condensate
具有$Λ$ -能级结构的原子的受激喇曼散射是将微波光子转换为可见光子的一种很有前途的方法。我们考虑原子玻色-爱因斯坦凝聚体，其大的相空间密度高度放大了与微波场的耦合。由于动量转移到凝聚体，受激光子散射可以发生在相位匹配方向之外，这可以用于将转换的光子与强拉曼读出脉冲分离。相反，在相位匹配的方向上，由于玻色子增强的超辐射散射导致微波到光学转换的效率增加。我们确定的最佳条件下发射的光子被收集到光纤的导模。
2022-01-25 quant-ph
Resonant sequential scattering in two-frequency-pumping superradiance from a Bose-Einstein condensate
研究了双频激光泵浦下玻色-爱因斯坦凝聚体的超辐射序列散射。我们发现，原子侧模的分布呈现出高度不同的模式之间的两个泵组件的不同频率差。观察到一种新的分布，频率差为反冲频率的8倍。这些观察结果表明，端射模式之间的频率重叠有关的不同的侧模式起着至关重要的作用，在连续超辐射散射的动力学。半经典模型的数值结果与我们的观测定性一致。
2008-07-03 cond-mat.other quant-ph
Disorder-Driven Density and Spin Self-Ordering of a Bose-Einstein Condensate in a Cavity
我们研究了两组分玻色-爱因斯坦凝聚体通过线性腔模的集体喇曼散射的空间自旋和密度自序。迪克超辐射相变的开始以晶体密度级和自旋波级的同时出现为标志。后者自发地打破了离散的$\mathbf{Z}_2$对称性之间的偶数和奇数网站的腔光学潜力。此外，在superradiant状态的连续$U(1)$对称性的相对相位的两个凝聚波函数被明确打破的腔诱导的位置相关的拉曼耦合与零空间平均。因此，空间平均的相对冷凝物相位被锁定在$π/2$或$-π/2$。这种连续的对称性破缺和零平均拉曼场导致的相对凝聚相锁定可以看作是一个普通的有序-无序过程，类似于二维经典铁磁$XY$自旋模型中的随机场诱导有序。然而，在我们的模型中，随机场的种子源于腔场中的量子涨落，并且是受自序影响的动力学实体。在超辐射阈值处，基元激发谱表现出典型的模式软化现象。
2017-07-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Change in the adiabatic invariant in a nonlinear two-mode model of Feshbach resonance passage
平均场方法最近被用来模拟原子-分子耦合玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）和费什巴赫共振附近的耦合费米-玻色凝聚。扫过谐振的磁场给出了一个新的（非线性）版本的朗道-齐纳问题。我们调查相应的经典相空间的结构，并计算相应的扫描的有限速率效率的行动的变化。我们考虑非零初始作用量的情况，它对应于一些有限的初始分子分数。
2007-05-28 cond-mat.other nlin.CD quant-ph
Macroscopic quantum superposition of spin ensembles with ultra-long coherence times via superradiant masing
激光、玻色-爱因斯坦凝聚体、超流体和超导体等宏观量子现象在量子力学的基础和应用中具有重要意义。特别地，固体中大量自旋的量子叠加对于量子信息处理和超灵敏磁力测量都是非常期望的。然而，固体中的自旋系综具有相当短的集体相干时间（通常小于微秒）。在这里，我们证明了在现实条件下，在容易获得的条件下，可以保持大自旋系综（例如金刚石中约10^{14}个氮空位中心电子自旋）的宏观量子叠加，并具有极长的相干时间约10^8秒。该方案遵循超辐射激光的机制，基于集体自旋激发（磁振子）与微波腔光子之间的相干耦合产生的超辐射激射。宏观量子叠加的相干时间是磁振子寿命和腔寿命之和，进一步被相干磁振子和光子的总数拉长，当发生激射时，相干磁振子和光子具有宏观值。自旋系综的宏观量子相干性可用于灵敏度为~10 fT/（Hz）^{1/2}的磁力测量。固体中自旋系综的长寿命集体态将为研究宏观量子现象提供一个新的平台，对量子技术有重要意义。
2014-10-24 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Phase Diagram and dynamical phases of self organization of a Bose-Einstein condensate in a transversely pumped red-detuned cavity
SUPA, School of Physics and Astronomy, University of St. Andrews（圣安德鲁斯大学物理与天文学学院）；Physikalisches Institut, University of Bonn（波恩大学物理研究所）
研究了玻色-爱因斯坦凝聚体在横向泵浦红移腔中的相图和动态相，揭示了自组织现象中的稳定性、混沌轨迹和时空模式形成机制。
2026-02-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Improvement of conversion efficiency of atom-molecule Bose-Einstein condensate
研究了原子-分子玻色-爱因斯坦凝聚体双色光缔合中的受激拉曼绝热过程。利用满足广义双光子共振条件的两束时变高斯激光脉冲，实现了高效的原子-分子转换。效率取决于自由束缚失谐量和两个脉冲之间的延迟时间。通过优化调整参数，我们实现了92%的转换效率。
2007-09-30 quant-ph
Bose--Hubbard Models Coupled to Cavity Light Fields
最近的强耦合腔量子电动力学实验为“物质-光”系统的研究提供了新的方向。从我们以前的工作[物理。102，135301（2009）]研究了耦合到腔光场的玻色-哈伯德模型。我们讨论了Mott相内光激发或“极化激元”的出现，并得到了完整的变分相图。利用Dicke模型中超辐射跃迁的联系，我们讨论了这种新状态中极化激元凝聚的性质。通过对载流子超流效应的分析，我们确定了超辐射Mott相和单组分原子超流之间的一级跃迁。平均场论的整体预测与精确对角化非常一致，我们提供了超流分数，密度波动和有限尺寸效应的细节。我们强调最近的工作耦合腔阵列的连接。
2010-03-05 cond-mat.str-el quant-ph
Adiabatic Splitting, Transport, and Self-Trapping of a Bose-Einstein Condensate in a Double-Well Potential
我们证明了双势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的绝热动力学可以用一个暗变量来描述，这个暗变量是由两个势阱之间的粒子数不平衡和空间原子相干性共同作用的结果.通过这个暗变量，我们扩展，非线性物质波的情况下，最近的建议Vitanov和Shore [Phys.Rev.A73，053402（2006）]绝热通道技术相干控制人口的两个内部能级的原子/分子。我们研究的条件，以绝热分裂或运输BEC以及准备一个绝热自陷态的隧穿率的最佳延迟时间变化通过两个阱之间的能量偏置或BEC非线性。系统的非线性本征态和不稳定定态解的出现以及它们在绝热动力学崩溃中的作用被详细研究。
2010-04-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Tunneling of Bose-Einstein condensates and nonlinear models with separatrix crossings
这篇论文已被作者撤回。相反，更全面和准确的工作放在：1）cond-mat/0610767：具有分界线交叉的非线性模型中经典作用的非绝热行为的普遍性，出现在Phys.Rev.E中; 2）nlin/0611007：费什巴赫共振通道的非线性双模模型中绝热不变量的变化，出现在Physica D中
2007-06-04 nlin.CD quant-ph
Robust generation of entanglement in Bose-Einstein condensates by collective atomic recoil
研究了在辐射损失和原子退相干的情况下，玻色-爱因斯坦凝聚体中原子集体反冲引起的动力学。特别是，我们专注于激光机制的线性制度，并分析损耗和退相干对纠缠的产生的影响。动力学是三个玻色子，两个原子模式与单模辐射场相互作用，再加上一堆振荡器。由此产生的三模耗散主方程解析求解的维格纳函数。我们详细研究了{ \em high-Q腔}和{ \em bad-腔}的两个互补极限，后者对应于所谓的超辐射区，无论是在准经典区还是量子区。我们发现三模纠缠以及双模原子-原子和原子-辐射纠缠一般对损耗和退相干是鲁棒的，从而使本系统成为实验观察凝聚体系统纠缠的良好候选者。特别地，具有相反动量的原子之间以及原子与光子之间都可以获得稳态纠缠。
2004-04-20 quant-ph
Role of Bose enhancement in photoassociation
以受激拉曼绝热过程为例，讨论了偶极矩阵元的玻色增强在光缔合中的作用。在非简并气体中，相干光学瞬态的时间尺度在热力学极限下趋于无穷大，而玻色增强使这个时间尺度在凝聚体中保持有限。因此，相干瞬态是不存在的热非简并气体的光缔合，但如果气体是凝析油是可行的。
2000-06-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Adiabatic entangling gate of Bose-Einstein condensates based on the minimum function
提出了一种在具有共同光模的光腔中实现两原子系综或玻色-爱因斯坦凝聚体之间纠缠门的方案。该方法包括使用广义受激拉曼绝热通道（STIRAP）来动态地演化基态。我们表明，暗状态存在的任何原子数内的腔，并发现该操作产生一种不寻常的类型的演变，两个级别之间的原子数的最小值过渡到另一个状态。这产生了一种非常规类型的纠缠哈密顿量，它产生了一个依赖于最小操作的相位。我们分析了它的可靠性在各种条件下，从理想的消相干的情况下，包括光子损失和自发发射。分析了对抗退相干的方法，计算了产生的纠缠量。
2018-10-27 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Solving the transport without transit quantum paradox of the spatial adiabatic passage technique
本文讨论并解决了最近在三势阱两个极端陷阱之间的单个粒子或玻色-爱因斯坦凝聚体的绝热输运中引入的无渡越输运量子佯谬。为了这个目的，我们解决相应的量子动力学方面的玻姆轨迹，并表明，运输总是意味着过境通过中间井，完全符合量子连续性方程。这种绝热量子输运呈现出一种非常违反直觉的效果：通过减慢输运过程的总持续时间，实现了超高的玻姆速度，使得在完美绝热性的极限下，需要相对论修正来适当地解决传输过程，同时避免超光速物质波传播。
2011-07-21 quant-ph
Kibble-Zurek dynamics in an array of coupled binary Bose condensates
自发对称性破缺的普适动力学是理解从早期宇宙、凝聚态系统到超冷原子系统中自发缺陷形成的普适行为的核心。研究了光晶格中耦合的二元原子玻色-爱因斯坦凝聚体阵列的普适实时动力学，该系统经历了从对称拉比振荡到对称破缺自陷的自发对称性破缺.除了Goldstone模外，还存在激发能隙在临界点处消失的带隙Higgs模。在缓慢通过临界点的过程中，我们解析地发现，破缺动力学服从Kibble-Zurek机制。从分支延迟和区域形成的标度中，我们数值提取了两个Kibble-Zurek指数$b_{1}=ν/(1+νz)$和$b_{2}=1/(1+νz)$，它们给出了静态相关长度临界指数$ν$和动态临界指数$z$ .我们的方法提供了一个有效的方法来同时确定的临界指数$ν$和$z$的连续相变。
2016-03-09 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
