A 3-photon process for producing a degenerate gas of metastable alkaline-earth atoms
我们提出了一种产生亚稳碱土原子量子简并气体的方法。由于限制蒸发冷却在亚稳态的非弹性碰撞，这还没有实现。在$^{1}S_{0}$基态制备的量子简并样品可以通过相干3光子过程快速转移到$^{3}P_{2}$或$^{3}P_{0}$态。数值积分的玻色碱土原子的精细结构的密度矩阵演化表明，$\simeq90\%$的转移效率可以实现与实验可行的激光参数在Sr和Yb。重要的是，3光子过程可以设置为使得它在激发期间不向简并气体赋予净动量，这将允许研究Lamb-Dicke区域之外的亚稳态样品。我们讨论了几个实验挑战，成功实现我们的计划，包括最小化的差分AC斯塔克位移之间的四个状态连接的3-光子跃迁。
2016-04-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Core-Shell Magneto-Optical Trap for Alkaline-Earth-Metal-Like Atoms
提出并证明了一种新的类碱土金属（AEML）原子磁光阱（MOT），其中窄的$^{1}S_{0}\rightarrow$ $^{3}P_{1}$跃迁和宽的$^{1}S_{0}\rightarrow$ $^{1}P_{1}$跃迁在空间上排列成核壳结构.我们的计划解决了以前采用的MOT计划的主要局限性，导致在加载速率和稳态原子数显着增加。我们将此方案应用于$^{174}$ Yb MOT，在那里我们显示了约百倍的提高负载率和10倍的改善，在稳态原子数相比，我们知道的报告的情况下，到目前为止。这种技术可以很容易地扩展到其他AEML原子，以增加许多不同类型的精密实验的统计灵敏度。
2014-12-09 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Dispersion coefficients for the interaction of inert gas atoms with alkali and alkaline earth ions and alkali atoms with their singly ionized ions
本文给出了惰性气体原子与碱金属离子、碱土金属离子和碱金属原子与其单电荷离子相互作用的色散系数。我们使用我们的相对论耦合集群方法来确定动态偶极和四极极化率的碱金属原子和单电离碱土金属原子，而相对论随机相位近似方法已被采用，以评估这些数量的封闭壳层配置的惰性气体原子和单，双电离碱金属和碱土金属原子，分别。通过静态极化率值与实验结果的比较，判断了这些结果的准确性。这些极化率进一步与其他理论结果进行了比较。我们估计的分散系数的准确性比[At.数据和核数据表101，58（2015）]进行了讨论。这些结果和其他已报道的改进的结果将有助于全面理解低温区冷原子和原子-离子混合囚禁实验中涉及这些原子-原子和原子-离子相互作用的碰撞物理。
2016-05-17 physics.atom-ph
High-Fidelity Entanglement and Detection of Alkaline-Earth Rydberg Atoms
被囚禁的中性原子已经成为量子科学的一个重要平台，其中纠缠保真度记录已经使用高激发里德堡态设置。然而，到目前为止，受控的双量子比特纠缠产生仅限于碱性物质，使得更复杂的电子结构的开发成为一个开放的前沿，这可能导致改进的量子效率和根本不同的应用，如量子增强光学时钟。在这里，我们展示了一种新的方法，利用个别碱土金属里德伯原子的二价电子结构。我们发现里德堡态检测，单原子拉比操作，和两个原子的纠缠超过以前公布的值的quantiities。我们的研究结果为新的应用铺平了道路，包括可编程量子精密测量和混合原子离子系统，并为碱土金属基量子计算架构奠定了基础。
2020-11-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Diatomic molecules of alkali-metal and alkaline-earth-metal atoms: interaction potentials, dipole moments, and polarizabilities
本文系统计算78种碱金属、碱土金属双原子分子的势能曲线、偶极矩、极化率及光谱常数，并评估误差、建立理论基准。
2024-03-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Electron EDM searches based on alkali or alkaline earth bearing molecules
我们介绍了四种新的分子-- YbRb、YbCs、YbSr $^+$和YbBa $^+$ --这些分子在电子电偶极矩（EDM）的实验研究中可能被证明是富有成果的。这些分子原则上可以在极低的温度下通过光缔合超冷原子来制备，因此可能比分子束实验具有优势。在这里，我们讨论这些分子的性质和评估有效的电场，他们有助于电子EDM测量。
2009-09-02 physics.atom-ph
High-accuracy relativistic many-body calculations of van der Waals coefficients C_6 for alkaline-earth atoms
本文报道了相对论多体理论计算碱土金属基态原子在大间距下的范德华系数C_6。测定了Be、Mg、Ca、Sr和Ba的C_6值和不确定度，分别为214（3）、627（12）、2221（15）、3170（196）和5160（74）。
2001-08-24 physics.atom-ph
Calculations of P and T -odd interaction constants of alkaline-earth monofluorides using KRCI method
本文报道了碱土金属氟化物基态宇称和时间反演奇相互作用常数的从头计算结果。Kramers限制组态相互作用方法限于单和双激发结合四重zeta质量基组已被用来执行这些4分量相对论计算。结果与现有的半经验和其他理论结果进行比较，只要可用。
2019-12-25 physics.atom-ph
Photon Hall Scattering from Alkaline-earth-like atoms and Alkali-like ions
我们调查的可能性，观察磁横向散射的光子从碱土类原子以及碱金属离子，并提供数量级。横向磁散射的物理诱导的两个可能的量子跃迁的外部电子在S-状态，一个分散的电偶极子跃迁到P-轨道状态和第二个共振电四极跃迁到P-轨道状态之间的干扰。与以前提出的这种原子光子霍尔效应的机制相比，没有真正的光子被电偶极允许跃迁散射，这显著增加了霍尔电流与背景光子的比率。主要的实验挑战是克服小的检测阈值，每秒每个原子仅散射10^{-5}个光子。
2016-10-11 physics.atom-ph
Properties of the triplet metastable states of the alkaline-earth atoms
采用组态相互作用方法，采用半经验模型势，计算了碱土金属原子在亚稳态下的静态和动态性质。其中确定的属性是标量和张量极化率，四极矩，一些振子强度和色散系数的范德华相互作用。本文介绍了一种简单的计算方法，它包括了纤芯对色散参数的影响。
2004-08-27 physics.atom-ph
Noble gas, alkali and alkaline atoms interacting with a gold surface
计算了氢原子、稀有气体（He，Ne，Ar，Kr，Ar）、碱金属原子（Li，Na，K，Rb，Cs）和碱金属原子（Be，Mg，Ca，Sr，Ba）等多种原子体系与金表面相互作用势的吸引分支。结果包括高精度的动态极化率的氦原子计算使用变分法和明确相关的波函数。对于考虑的其他原子，我们使用文献中的数据。相互作用势包括电磁相互作用的延迟效应和金的光学响应函数的现实表示（超越完美导体的近似）。我们的结果的一个明确的比较原子和一个完美的导体之间的相互作用。
2013-01-13 physics.atom-ph
Interactions and chemical reactions in ionic alkali-metal and alkaline-earth-metal diatomic $AB^+$ and triatomic $A_2B^+$ systems
我们从理论上表征的相互作用，能量学和化学反应路径的离子的两体和三体系统的碱金属和碱土金属原子的背景下，现代实验冷混合离子原子混合物。利用量子化学中的\textit{ab initio}技术，如耦合团簇方法，我们计算了所有双原子$AB^+$和大多数三原子$A_2B^+$分子离子（Li，Na，K，Rb，Cs，Mg，Ca，Sr，Ba和Yb原子）的基态电子性质。不同的几何形状和波函数对称性的基态被发现为不同类别的分子离子。我们分析了加性二体和非加性三体体系中的分子间相互作用。作为一个例子，我们提供了KRb $^+$ +K和Rb $^+$ +Sr $_2$混合物的二维相互作用势能面。我们根据反应物的能量学确定了可能的化学反应通道。这些结果对研究冷混合离子-原子系统中形成的分子离子的受控化学反应及其它应用有一定的参考价值。
2021-02-13 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Highly polar molecules consisting of a copper or silver atom interacting with an alkali-metal or alkaline-earth-metal atom
本文从理论上研究了含$^2S$态过渡金属原子的高极性双原子分子的性质。我们计算势能曲线，永久电偶极矩，光谱常数，和领先的长程色散相互作用系数的分子组成的铜或银原子与碱金属（Li，Na，K，Rb，Cs，Fr）或碱土金属（Be，Mg，Ca，Sr，Ba，Ra）原子的相互作用。我们使用从头计算电子结构的方法，如耦合集群和组态相互作用的，与大高斯基组和小核心相对论能量一致的赝势。我们预测，所研究的分子在基态电子强烈绑定高度极化的共价键或离子键，导致非常大的永久电偶极矩。我们发现，高激发振动能级具有最大电偶极矩，例如，CsAg超过13 $\,$德拜，BaAg超过6 $\,$德拜。还报告了Cu $_2$、Ag $_2$和CuAg的结果。所研究的分子可能会在超冷偶极多体物理学，受控化学或精密测量实验中找到应用。
2021-02-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Subthermal linewidths in photoassociation spectra of cold alkaline earth atoms
预测了碱土金属冷原子^1Pi_g光缔合光谱具有亚热宽度的窄s波特征。通过数值计算和解析计算解释了这一现象。这些结果表明，只有一个小的亚热范围内的碰撞能量阈值附近的s-波的功能，激发时，原子是非常遥远的贡献。共振在热平均后仍然存在，并且对于在4^1P <-4^1S激光冷却转变的多普勒冷却温度附近冷却的Ca，可以检测到共振。
2001-07-20 physics.atom-ph
Optical tuning of the scattering length of cold alkaline earth atoms
利用光学费什巴赫共振可以调节超冷1 S 0基态碱土原子碰撞的散射长度。这是实现与激光远失谐的激发分子水平附近的频率的原子相互结合1 S 0 - 3 P1过渡。简单的共振散射理论，说明了40钙的例子，允许估计的影响的大小。与碱金属物种不同，由于分子光缔合跃迁的线宽非常窄，散射长度的大变化是可能的，而原子损失仍然很小。这为没有磁调谐费什巴赫共振能级的系统控制原子相互作用提出了前景。
2004-12-17 physics.atom-ph
Ab initio calculations of permanent dipole moments and dipole polarizabilities of alkaline-earth monofluorides
采用有限场方法，在Kramers限制组态相互作用理论水平（KRCISD）下，计算了碱土金属单氟化物开壳层分子的基态永久偶极矩（PDM）和分子偶极极化率（DP），以及碱土金属和氟原子的原子DP.在KRCISD水平上，我们采用了足够大的基组，如QZ基组和增广QZ基组，并采用了广义活性空间技术来进行与场相关的能量计算.分别从能量对微扰电场的线性拟合和二次拟合中提取PDMs和DP分量。本计算的电子性质的准确性进行检查，通过与测量和计算，在以往任何时候都可用的比较。
2018-12-31 physics.atom-ph
Higher-component quadrupole polarizabilities: Estimations for the clock states of the alkaline earth-metal ions
推导了四极极化率的较高张量分量，并估计了Ca $^+$、Sr $^+$和Ba $^+$碱土金属离子的亚稳态值。我们也给出了这些离子的基态和亚稳态的标量四极极化率，并与已有的理论和实验结果进行了比较。我们的计算与以前的标量四极极化率值之间的合理良好的协议证明了他们的正确性。标量和张量四极极化率的报告可能是非常有用的，以估计由于在上述碱土金属离子的时钟频率的电场梯度的不确定性时，这些频率测量的精度达到低于10 $^{-19}$精度水平。
2018-06-21 physics.atom-ph
Long-range interactions between the alkali-metal atoms and alkaline earth ions
碱金属原子与碱土金属离子之间相互作用势的准确认识在冷原子物理研究中是非常有用的。在这里，我们进行了长程相互作用的Li，Na，K和Rb碱金属原子与Ca $^+$，Ba $^+$，Sr $^+$，Ra $^+$碱土金属离子系统的理论研究，这在很大程度上是由它们的重要性，在许多应用的动机。这些相互作用表示为核间分离$R$倒数的幂级数。这些相互作用的色散和感应分量都是由对应于该系列中每个功率组合的代数系数精确确定的。最后，这些系数表示在上述系统的电多极极化率的计算使用从相对论耦合簇方法和核心贡献这些数量从随机相位近似获得的矩阵元素。我们还比较了我们估计的极化率与其他可用的理论和实验结果，以验证我们的计算精度。此外，我们还利用上述矩阵元素计算了离子的前两个低激发态的寿命。在所有考虑的原子和离子之间的相互作用势与$R$的图形表示。
2014-09-25 physics.atom-ph
Alkaline broadening in Stars
为大多数恒星中结构比氢更复杂的原子的谱线展宽理论提供了新的见解。用符号软件建立精确的波函数校正ds;dp量子缺陷。用这种方法获得的分布具有特殊的趋势，比氢窄，所有使用的量子缺陷都取自原子数据库topbase。说明离子和电子对碱性曲线的影响比中性-中性碰撞机制更强。关键词：恒星：基本参数-原子过程-线：轮廓。
2015-01-14 physics.atom-ph physics.gen-ph
An {\it ab initio} relativistic coupled-cluster theory of dipole and quadrupole polarizabilities: Applications to a few alkali atoms and alkaline earth ions
本文提出了一种在相对论耦合团簇理论框架下精确计算任意秩微扰算符的一阶波函数的一般方法。用这种方法计算了一些碱金属原子和碱土金属离子的静态偶极和四极极化率。这可能是一个很好的测试目前的理论，不同的秩和奇偶相互作用算子。这显示了广泛的应用，包括精确计算由于秩零和秩一弱相互作用哈密顿量导致的宇称和CP破坏振幅。我们也给出了关联效应的贡献，并讨论了它们的低阶多体微扰理论。
2006-11-03 physics.atom-ph physics.chem-ph
Dispersion coefficients for the interactions of the alkali and alkaline-earth ions and inert gas atoms with a graphene layer
由于大量的应用，范德瓦耳斯色散系数（$C_3$ s）（Li $^+$，Na $^+$，K $^+$和Rb $^+$），碱土金属离子（Ca $^+$、Sr $^+$、Ba $^+$和Ra $^+$）和惰性气体原子（He，Ne，Ar和Kr）与石墨烯层的关系在Dirac模型的框架内得到了精确的确定。对于这些计算，我们已经评估了上述原子系统的动态极化率非常准确的过渡矩阵元采用相对论多体方法和使用的激发能的实验值。色散系数，最后，给出的原子系统的石墨烯层和环境温度的相互作用过程中的分离距离的函数。为了便于提取这些系数，我们给出了一个逻辑拟合的功能形式的分散系数在室温下的分离距离。
2015-06-18 physics.atom-ph
Permanent Electric Dipole Moments of Alkaline Earth Monofluorides: Interplay of Relativistic and Correlation Effects
用相对论耦合团簇方法（RCCM）研究了碱土金属离子（BeF，MgF，CaF，SrF和BaF）X ~ 2 π +（ν = 0）电子基态的永久电偶极矩（PDM）中相对论效应和关联效应的相互作用.计算是使用双重、三重和四重zeta基组进行的，没有核心轨道被冻结。与文献中的其他计算和实验的结果进行了比较。详细讨论了这些分子的PDM中的相关趋势。
2015-10-07 physics.atom-ph
Hyperfine structure of 2Sigma molecules containing alkaline-earth atoms
具有电子自旋和电偶极矩的超冷分子为量子科学提供了新的可能性。我们使用密度泛函理论计算超精细耦合常数的选择在这一领域的重要分子，包括RbSr，LiYb，RbYb，CaF和SrF。我们发现大量的超精细耦合常数的费米子同位素的碱土金属和Yb原子。我们讨论了这些分子的超精细能级模式和塞曼分裂。这一结果对超冷开壳层分子的形成及其应用都具有重要意义。
2018-04-03 physics.atom-ph
Properties of metastable alkaline-earth-metal atoms calculated using an accurate effective core potential
碱土金属原子镁、钙和锶的前三个电子激发态构成了（nsnp）三重态P^o_J（J= 0，1，2）精细结构流形。这三种状态都是亚稳态，对光学原子钟和冷碰撞物理学都很有意义。一个有效的技术-基于物理激励的潜力，模型的存在下的离子核心-是用来解决薛定谔方程的两个电子价壳。以这种方式，辐射寿命，激光诱导的时钟偏移，和长程相互作用参数计算亚稳态镁，钙，锶。
2003-12-04 physics.atom-ph
Cold interactions and chemical reactions of linear polyatomic anions with alkali-metal and alkaline-earth-metal atoms
我们考虑了线性多原子离子在超冷原子气体中的碰撞研究，并研究了几种分子阴离子（$\mathrm{OH}^-$，$\mathrm{CN}^-$，$\mathrm{NCO}^-$，$\mathrm{C}_2\mathrm{H}^-$，$\mathrm{C}_4\mathrm{H}^-$）与碱金属（Li，Na，K，Rb，Cs）和碱土金属（Mg，Ca，Sr，Ba）原子的分子间相互作用和化学反应。国家的最先进的从头算技术应用于计算这些系统的势能面（PES）。本文采用耦合团簇方法CCSD（T），在小核能量一致的赝势下模拟重金属原子中的标量相对论效应。在微扰理论范围内得到了各向同性和各向异性的长程诱导和色散相互作用系数。的PES的特点是详细的，其普遍的相似性占主导地位的感应相互作用的系统进行了讨论。所提供的二维PES选定的系统，并可用于散射计算。从反应物的能量学出发，分析了化学反应的可能途径及其控制。目前的电子结构的研究是第一步，对线性多原子离子与超冷原子的交感冷却和控制化学的前景进行评估。
2017-05-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Long-range interacting many-body systems with alkaline-earth-metal atoms
碱土金属原子间存在长程偶极相互作用，这种相互作用是通过三重态流形上3P_0-3D_1-跃迁的光子相干交换产生的。在玻色子锶的情况下，我们在这里讨论，这个跃迁的波长为2.7 μm，偶极矩为2.46德拜，并且存在一个魔波长，允许产生对于态3P_0和3D_1完全相同的光晶格。这种相互作用使实现和研究的混合物的硬核晶格玻色子具有长程跳跃，可调的无序和各向异性。我们推导了多体主方程，研究了激发输运的动力学，分析了来自相干长程相互作用和集体耗散的光谱特征。我们的研究结果表明，碱土金属原子的晶格气体允许创建长寿命的集体原子态，并构成一个简单而通用的平台，探索多体系统与远程相互作用。因此，它们代表了使用里德伯气体、具有大磁矩的原子或极性分子的当前相关努力的替代方案。
2013-04-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Electric dipole polarizability of alkaline-Earth-metal atoms from perturbed relativistic coupled-cluster theory with triples
用微扰相对论耦合团簇（PRCC）理论计算了碱土金属原子的电偶极极化率。在相对论耦合团簇（RCC）理论中，我们采用了Dirac-Coulomb-Breit原子哈密顿量，并考虑了三重激发。与三重激发集群运营商的理论问题进行了详细描述，我们也提供了详细的计算实现。PRCC的理论结果与实验和以前的理论结果是一致的。然后，我们强调考虑碱土金属原子的Breit相互作用的重要性。
2014-01-15 physics.atom-ph physics.comp-ph
Calculation of the magnetic hyperfine structure constant of alkali metals and alkaline earth metal ions using the relativistic coupled-cluster method
在相对论耦合集团框架下，采用Z矢量方法计算了碱金属和单电荷碱土金属在基态电子组态下的磁超精细结构常数（$A_J$）. Z矢量的计算结果与实验结果吻合得很好。将在Z-矢量方法中获得的Li、Na、K、Rb、Cs、Be $^{+}$、Mg $^{+}$、Ca $^{+}$和Sr $^{+}$的$A_J$值与从Phys. Rev. A 91，022512（2015）获得的扩展耦合簇结果进行比较。相同的基准和截止值用于比较目的。结果表明，在核区，单近似和双近似的Z矢量方法比ECC方法能得到更精确的波函数。
2017-07-17 physics.atom-ph physics.chem-ph
Tune-out and magic wavelengths, and electric quadrupole transition properties of the singly charged alkaline-earth metal ions
在延续我们早期报道的数据电偶极子（E1）矩阵元素和亚稳态的碱土金属离子的寿命[原子数据和Nuc.数据表{\bf 137}（2021）101381]中，我们在此通过测定动态E1极化率给出了Mg $^+$、Ca $^+$、Sr $^+$和Ba $^+$碱土金属离子的调谐波长和魔波长。此外，我们已经评估了大量的禁戒跃迁使用全阶相对论多体方法的电四极（E2）矩阵元素，并比较它们与以前报道的几个选择性跃迁的值。E1和E2过渡矩阵元素的汇编现在将提供关于所考虑的单电荷碱土金属离子的过渡性质的更完整的知识。类似地，由于主导E1极化率而列出的调谐和魔波长的精确值可以有助于使用具有减少的系统学的上述离子进行实验。这些数据对于开展原子物理学的高精度实验和实验室模拟，以及解释天体物理观测中的跃迁线等方面的应用都是非常有用的。
2022-01-18 physics.atom-ph
Generation of Subfemtosecond Deep and Vacuum UV pulses via Two-Photon Rabi Oscillations in Alkali Atoms or Alkaline Earth Ions
提出利用飞秒激光与碱金属原子或碱土金属离子共振作用时的双光子 Rabi 振荡产生三次谐波，可形成更短、效率更高的深紫外及真空紫外亚飞秒脉冲。
2024-12-05 physics.atom-ph physics.optics
Van der Waals coefficients for interactions of dysprosium and erbium atoms with alkali-metal and alkaline-earth-metal atoms
本文利用虚频率动态偶极极化率积分计算了镝、铒原子与碱金属及碱土金属原子间的各向同性和各向异性C6系数，发现前者大两到三个数量级，为异核量子混合物碰撞建模提供关键参数。
2023-11-29 physics.atom-ph quant-ph
Van der Waals molecules consisting of a zinc or cadmium atom interacting with an alkali-metal or alkaline-earth-metal atom
碱土类过渡金属原子，如Zn和Cd，是精密测量和量子多体物理实验的有希望的候选者。在这里，我们从理论上研究了含有这些闭壳层原子的双原子分子的性质。我们计算势能曲线，永久电偶极矩，和光谱常数的分子组成的锌或镉原子与碱金属（Li，Na，K，Rb，Cs，Fr）或碱土金属（Be，Mg，Ca，Sr，Ba，Ra）原子相互作用。我们使用从头算电子结构耦合团簇方法与单，双，三重激发结合大高斯基组和小核心相对论能量一致的赝势较重的原子。我们预测，所研究的分子在基态的化学反应弱结合范德华配合物的小永久电偶极矩。本文的结果对光谱学以及所研究分子在现代超冷物理和化学实验中的应用有一定的参考价值。
2021-10-31 physics.atom-ph physics.chem-ph
Tune-out wavelengths for the alkaline earth atoms
从大的第一性原理计算产生的矩阵元素的表格中确定了四个碱土原子Be、Mg、Ca和Sr的最低3个调谐波长。调出波长位于$^3P^o_1$和$^1P^o_1$激发的波长附近。通过对失谐波长的测量，可以建立导致失谐波长存在的跃迁的振子强度与失谐频率处原子的动态极化率之间的定量关系。Be、Mg、Ca、Sr、Ba和Yb的最长调谐波长分别为454.9813 nm、457.2372 nm、657.446 nm、689.200 nm、788.875 nm和553.00 nm。
2013-07-27 physics.atom-ph
Tensorial analysis of the long-range interaction between metastable alkaline-earth atoms
处于最低三重态P_2的碱土金属原子寿命非常长，可以被磁性捕获。非球形的原子结构导致亚稳态碱土金属原子间的长程作用各向异性。各向异性影响双原子系统的转动运动，耦合不同转动量子数的态。我们开发了一个张量分解的最重要的长程相互作用运营商，和一个系统的包含分子旋转，在外部磁场的存在下。的后果说明应用亚稳态锶。证明了分子转动态之间的耦合可以诱导长程分子势阱的形成。它的性质随磁场强度而变化，因此可以调节这种状态下的散射长度。亚稳态锶的散射长度在339高斯的场处显示共振。
2003-02-18 physics.atom-ph
Cold collisions between alkali and alkaline-earth hetero nuclear atom-ion system Li + Ba$^+$
本文通过 MRCI 计算构建（Ba-Li）$^+$ 势能面，理论研究了 Li-Ba$^+$ 在量子 $s$ 波区域的冷碰撞，给出弹性、自旋交换和扩散截面，并发现 SE 碰撞在低分波处相位锁定。
2022-12-19 physics.atom-ph
Ultracold collision properties of metastable alkaline-earth atoms
研究了自旋极化的24 Mg、40 Ca和88 Sr在亚稳3P2激发态下的超冷碰撞。我们计算了长程相互作用势，估算了散射长度和碰撞损失率随磁场的变化。的估计是基于分子之间的潜力3P2碱土原子从头计算得到的原子和分子结构计算。的散射长度显示共振行为，由于在一个纯粹的长程相互作用势的分子束缚态的外观和积极的磁场低于50 mT。损耗率模型表明，损耗应该是最小的接近零磁场和略大于共振场，散射长度也是积极的领域。
2002-10-19 physics.atom-ph
Stopping mass-selected alkaline-earth metal monofluoride beams of high energy via formation of unusually stable anions
该理论研究探索了通过形成稳定阴离子来停止冷却高能质量选择碱土金属一氟化物分子束的方法，发现此类阴离子化学键极强，RaF⁻适配直接激光冷却，可为囚禁分子精密实验提供支撑。
2024-05-14 physics.atom-ph physics.chem-ph
Symmetry-protected topological states for interacting fermions in alkaline-earth-like atoms
讨论了类碱土金属原子（如$^{173}$ Yb）准一维气体中相互作用费米子的量子保护拓扑（SPT）态的量子模拟。利用这些原子的轨道和核自旋自由度的分离，我们考虑拉曼辅助的自旋轨道耦合的时钟状态，这与自旋交换相互作用的时钟状态流形，产生SPT状态的相互作用费米子。我们数值研究了系统的相图，并研究了SPT相和破缺相之间的相变。通过测量拓扑边缘模的局域密度分布，可以探测相互作用驱动的拓扑相变。
2017-10-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
An Optical Clock Based on Coherent Population Trapping of Alkaline-earth Ions
分析了一种基于碱土金属离子Ca $^+$、Sr $^+$、Ba $^+$相干布居俘获效应的超稳定光钟。所提出的跃迁使用奇数同位素，因此频移对所施加的磁场不敏感。为了增强信号，大量离子被捕获在线性Paul阱中，并且激光冷却以结晶，使得离子处于Lamb-Dicke状态以避免一阶多普勒频移。其他相关的频率偏移也进行了分析。进一步的技术，以提高时钟信号的稳定性进行了讨论。
2009-04-02 physics.atom-ph physics.optics
Many-body Physics with Alkaline-Earth Rydberg lattices
我们探索了通过对二次核价电子的光修整将碱土里德伯原子限制在光晶格中的前景，并以锶原子为例，确定了实验上可实现的同时俘获基态和里德伯态的魔波长。相关的损失机制的详细分析表明，这样的系统的整体寿命是有限的，仅由里德伯态的自发衰变，并没有显着的光电离或自电离的影响。计算了5sns系列的范德华C_6系数，发现相互作用是吸引的。最后，我们表明，魔波长晶格和吸引相互作用的组合可以被利用来产生多体Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）态。
2011-02-18 physics.atom-ph
Two-Photon Doppler cooling of alkaline-earth-metal and ytterbium atoms
本文分析了利用双光子跃迁激光冷却碱土金属和镱原子的新可能性。我们考虑$^{1}S_{0}$ - $^{1}S_{0}$跃迁，激发与$^{1}P_{1}$能级近共振。这大大增加了双光子跃迁速率，允许有效的动量转移。这种技术的实验实施进行了讨论，我们表明，钙，例如，双光子冷却可以用来实现123微开尔文的多普勒限制。分析了该冷却方案的效率和主要损失机理。
2003-03-10 physics.atom-ph physics.optics
Optical Feshbach resonances of Alkaline-Earth atoms in a 1D or 2D optical lattice
受Zelevinsky等人最近的实验的启发[Phys. Rev. Lett. 96，203201]，我们提出了一个紧凑的一维（1D）或二维（2D）光晶格中的原子的光缔合和光学费什巴赫共振的理论。在碱土金属相互结合共振的情况下，谱线的窄自然宽度使得有可能观察到维度的清晰表现，以及对原子散射长度的一些敏感性。在可能的应用中，2D晶格可以用于将光谱分辨率增加约一个数量级。此外，一维晶格引起的位移提供了一种新的方式来确定共振的光谱测量的强度。
2006-09-29 physics.atom-ph
Electric dipole polarizabilities of doubly ionized alkaline Earth metal ions from perturbed relativistic coupled-cluster theory
用微扰相对论耦合团簇（PRCC）理论计算了双电离碱土金属离子$\rm{Mg}^{2+}$，$\rm{Ca}^{2+}$，$\rm{Sr}^{2+}$，$\rm{Ba}^{2+}$和$\rm{Ra}^{2+}$的基态电偶极极化率$α$.在目前的工作中，我们使用的Dirac-Coulomb-Breit原子哈密顿量，我们还包括Uehling势，这是在真空极化校正的领先的订单项。我们研究的修正所产生的轨道能量的Uehling势的自洽场计算以及微扰。我们的结果$α$是在非常好的协议与实验数据，我们观察到的变化所产生的真空极化的轨道能量修正的性质，因为我们从$\rm{Mg}^{2+}$到Ra $^{2+}$。
2013-05-16 physics.atom-ph
Confinement of an alkaline-earth element in a grating magneto-optical trap
利用纳米衍射光栅芯片实现了碱土金属原子的磁光阱。与锶的宽$^1$ S $_0\,\rightarrow \,^1$ P $_1$跃迁共振的单个输入激光束与来自光栅芯片的三个衍射光束和由永磁体产生的磁场组合形成MOT。差分泵浦管限制了加热的溢出源对捕获区域中的背景压力的影响。该系统的总体积约为2.4 L。利用我们的装置，我们已经捕获了高达$5 \times 10^6$ $^{88}$ Sr原子，温度约为$6$ mK，陷阱寿命约为1 s。我们的研究结果将有助于实现光学原子钟和其他基于碱土原子的量子技术。
2020-06-09 physics.app-ph physics.atom-ph
Interactions of benzene, naphthalene, and azulene with alkali-metal and alkaline-earth-metal atoms for ultracold studies
我们认为多原子芳烃分子浸入超冷原子气体的碰撞性能和调查分子间的相互作用的示例性苯，萘，并与碱金属（锂，钠，钾，铷，铯）和碱土金属（镁，钙，锶，钡）原子的甘菊。我们应用最先进的\textit{ab initio}技术来计算势能面（PES）。我们使用耦合团簇方法限于单，双，和非迭代三重激发再现的相关能和小核心能量一致的赝势模型的标量相对论效应在较重的金属原子。我们还报告了领先的长程各向同性和各向异性色散和感应相互作用系数。的PES的详细特征和分子间相互作用的性质进行了分析和基准使用的微扰理论适应。完整的三维PES提供了选定的系统内的原子-键两两相加表示，并可以在散射计算中使用。提出的电子结构的研究是第一步的前景评价的多原子芳香族分子的同情冷却与超冷原子。我们建议，具有显着的永久电偶极矩和在可见光范围内的光学跃迁的萘的异构体，作为一个有前途的候选人电场操纵和缓冲气体或交感神经冷却。
2019-06-26 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus physics.atom-ph
Magic-wave-induced $^1S_0-^3P_0$ transition in even isotopes of alkaline-earth-like atoms
具有"神奇“波长的圆偏振激光束可用于将$^3P_1$态混合到长寿命亚稳态$^3P_0$中，因此即使在类碱土原子的同位素中也能进行严格禁止的$^1S_0$ $-$ $^3P_0$”时钟"跃迁，而不改变跃迁频率。在奇数同位素中，激光束可以将最初由超精细混合实现的“时钟”跃迁的线宽调整到最佳值。我们提出了一个详细的分析的各种因素影响的分辨率和不确定性的光学频率标准的基础上同时暴露的原子的晶格驻波和一个额外的“状态混合”波，包括估计的“魔术”波长，拉比频率的“时钟"和状态混合过渡，交流斯塔克位移的地面和亚稳态的二价原子。
2007-01-11 physics.atom-ph
The long-range non-additive three-body dispersion interactions for the rare gases, alkali and alkaline-earth atoms
用标准公式计算了多种原子组合的长程非加性三体色散相互作用系数$Z_{111}$、$Z_{112}$、$Z_{113}$和$Z_{122}$。所考虑的原子包括氢、稀有气体、碱金属原子（直到Rb）和碱土金属原子（直到Sr）。由三个相互偶极相互作用产生的项$Z_{111}$被称为Axilrod-Teller-Muto系数或DDD（偶极-偶极-偶极）系数。类似地，术语$Z_{112}$、$Z_{113}$和$Z_{122}$源自原子之间的偶极（1）、四极（2）和八极（3）相互作用的相互组合，并且它们有时分别被称为DDQ、DDO和DQQ系数。四个$Z$系数的结果给出的homopolymer三聚体，为涉及两个类似的稀有气体原子的三聚体，和为三聚体的所有组合的H，He，Li原子。所有可能的原子组合之间的所有系数的详尽汇编作为补充数据。
2012-01-07 physics.atom-ph physics.chem-ph
Magic wavelengths in the alkaline earth ions
通过绘制$nS$、$nP_{1/2,3/2}$和$mD_{3/2,5/2}$态离子的动态极化率，我们给出了MgPDMATHABMS、CaPDMATHABMS、SrPDMATHABMS和BaPDMATHABMS碱土离子中$nS$-$nP_{1/2,3/2}$和$nS$-$mD_{3/2,5/2}$跃迁的魔波长，以及相应的基态和第一激发态主量子数$n$和$m$。采用相对论全阶微扰方法计算了这些动态极化率，并将其静态值与现有的高精度实验或其它理论结果进行了比较，证实了其准确性。此外，我们在Ca $^+$中发现的一些魔波长与[{ \bf Phys. Rev. Lett. 114，223001（2015）}]。这些魔波长的知识有利于实现许多建议的高精度测量捕获上述离子在电场与相应的频率。
2015-08-04 physics.atom-ph
Quantum computing with alkaline earth atoms
我们提出了一个完整的方案，量子信息处理使用碱土金属原子的独特功能。我们展示了如何为$^1$ S $_0$和$^3$ P $_0$态形成两个完全独立的晶格，一个用作核自旋上编码的量子位的存储晶格，另一个用作移动量子位和执行门操作的传输晶格。我们讨论了如何$^3$ P $_2$水平可以用于解决个别量子位，以及如何碰撞损失从亚稳态可以用来执行门通过一个有损封锁机制。
2008-08-14 cond-mat.other physics.atom-ph quant-ph
Dipole-phonon quantum logic with alkaline-earth monoxide and monosulfide cations
偶极-声子量子逻辑（DPQL）利用极性分子离子与库仑晶体的运动模式之间的相互作用，为量子信息科学提供了一条潜在的可扩展途径。在这里，我们研究了一类候选分子离子DPQL，阳离子碱土金属一氧化物和一硫化物，具有合适的结构DPQL，可以产生在现有的原子离子实验，几乎没有额外的复杂性。我们目前的DPQL操作计算这些分子之一，CaO $^+$，并讨论实验实现的进展。我们还进一步发展了DPQL理论，包括态的制备和测量以及多分子离子的纠缠。
2020-08-20 physics.atom-ph quant-ph
Electric Dipole Moments and Static Dipole Polarizabilities of Alkali--Alkaline-Earth Molecules: Non-relativistic versus relativistic coupled-cluster theory analyses
在非相对论和四分量自旋自由相对论理论框架下，采用有限场耦合团簇方法，对碱金属-碱土金属（Alk-AlkE）二聚体的电偶极矩和静电偶极极化率进行了理论分析.为了进行严格的比较分析，我们考虑那些Alk-AlkE分子由最轻到中重的组成原子（Alk：Li到Rb和AlkE：Be到Sr）组成。我们目前的行为的电子相关效应以及相对论效应与分子的大小。通过对几个典型分子的不同形式的哈密顿量、基组和微扰参数的分析，我们推断出了所研究的Alk-AlkE分子的与上述量无关的性质。我们还将Alk-AlkE分子的平均极化率与它们的PDM以及相应的Alk和AlKE原子的原子序数和极化率联系起来，给出了经验关系式，这些经验关系式可以用来粗略估计其它较重的Alk-AlkE分子的平均极化率。最后给出了我们推荐的结果，并与文献值进行了比较。
2022-03-14 physics.atom-ph physics.chem-ph
Spectacular Role of Electron Correlation in the Hyperfine Interactions in $^2D_{5/2}$ States in Alkaline Earth Ions
低n（= 3，4，5）d $^2D_{5/2}$态碱土金属离子在许多不同的物理应用中具有至关重要的作用。这些态的超精细结构常数具有异常强的电子关联效应。用相对论耦合集团理论对这些常数进行了{ \it ab initio}计算。的所有顺序的核心极化效应的作用被认为是决定性的，在获得良好的协议，我们的计算结果与准确的测量。目前的工作是一个很好的演示的权力的耦合集群方法，以应付强相互作用的配置。
2006-04-21 physics.atom-ph physics.chem-ph
Purely optical macroscopic trap for alkaline-earth and similar atoms
Institute of Laser Physics（激光物理研究所）；Novosibirsk State University（新西伯利亚国立大学）；Novosibirsk State Technical University（新西伯利亚国立理工大学）
本文提出了一种纯光学宏观陷阱，用于捕获和冷却碱土原子及类似原子，实现了亚多普勒温度冷却，并可替代磁光陷阱。
2026-03-04 physics.atom-ph
Diatomic molecular anions of alkali-metal and alkaline-earth-metal atoms
University of Monastir（莫纳斯提尔大学）；University of Warsaw（华沙大学）；University of Sousse（苏塞大学）；Higher Institute of Applied Sciences and Technology of Sousse（苏塞高等应用科学与技术学院）；American University of Ras Al Khaimah（拉斯海马美国大学）
本研究通过多种高精度计算方法系统研究了碱金属与碱土金属构成的双原子分子阴离子的基态与激发态性质，预测了中性基态与阴离子激发态的交叉，为超冷混合体系实验提供理论参考。
2026-08-06 physics.atom-ph physics.chem-ph
