Guided transport of ultracold gases of rubidium up to a room-temperature dielectric surface
我们报告的引导运输的原子样品沿光波导到室温下的电介质表面。该技术利用了一个简单的混合陷阱,由一个单束偶极陷阱定位在磁四极电势的场零点以下约125 μm。通过施加中等偏置场(<12 G)以沿着偶极阱的轴移动磁场零点来实现传输。我们使用的技术来证明,原子气体可以精确地定位在控制距离的表面可以忽略不计的加热或损失。这项工作形成了一个很好的基础,为未来的研究原子表面相互作用,使用超冷原子气体。
2012-03-29 physics.atom-ph
Quasi-Universal Dipolar Scattering in Cold and Ultracold Gases
本文研究了低温气体中排列偶极分子的散射截面。在与当代实验相关的大范围的碰撞能量内,截面与碰撞速度成反比地下降,并且几乎精确地由简单的半经典公式给出。在更低的能量下,截面变得与能量无关,并且在玻恩近似内再现,以在由于s波散射长度引起的校正内再现。虽然这些行为对所有极性分子都是普遍的,但预计在中等能量范围内会发生有趣的普遍性偏差。
2009-01-09 physics.atom-ph
Experimental apparatus for overlapping a ground-state cooled ion with ultracold atoms
由于其广泛的研究应用,从量子化学到固态系统的量子模拟,带电离子和中性原子在重叠陷阱中的实验实现越来越受到人们的关注。在这里,我们描述了一个系统,在该系统中,我们重叠一个单一的基态冷却离子被困在一个线性保罗陷阱与云的超冷原子,使这两个成分是在$μ$ K制度。过量微动(EMM)目前将原子-离子相互作用能量限制在mK能量标度及以上。我们展示了光谱方法和补偿技术,其特征在于,并减少离子的寄生EMM能量的$μ$ K制度,即使是几个离子的离子晶体。本文对支配原子-离子系统的非平衡动力学作了一个实质性的评述。非平衡动力学表现为离子能量的幂律分布。本文综述了用于表征单原子到多原子碰撞后离子能量分布的相干和非相干测温技术。
2017-05-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Differential Scattering and Rethermalization in Ultracold Dipolar Gases
在第一玻恩近似下导出了超冷原子和分子的微分截面的解析表达式,并与分波展开式一致.这些截面被应用于交叉维再热化的问题。引人注目的是,根据偶极子的极化方向,再热化的速率可以变化多达两倍。因此,各向异性偶极-偶极相互作用甚至可以对非简并超冷气体的行为产生深远的影响。
2013-12-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Molecule formation in ultracold atomic gases
本文综述了近年来在超冷气体中通过费什巴赫共振和光缔合作用形成分子的实验和理论研究进展。玻色子二聚体和费米子二聚体的长程态的分子玻色-爱因斯坦凝聚在2002-3年实现。玻色子二聚体的凝聚体被发现是短寿命的,但是费米子二聚体的凝聚体已经产生了。最近已经观察到三原子和四原子分子的特征。均质分子和杂质分子都是通过光缔合作用形成的,大多数是在非常高的振动能级上。最近的尝试,以产生超冷分子在短程状态(低振动能级)进行了描述。讨论了超冷分子碰撞的实验和理论工作。
2006-07-26 physics.atom-ph physics.chem-ph
Plasma formation from ultracold Rydberg gases
最近的实验已经证明了超冷里德伯原子气体自发演化为膨胀的超冷等离子体,以及等离子体重组为高激发原子态的逆过程。处理的等离子体的演化的动力学方程的基础上,而电离/激发和重组被纳入使用速率方程,我们从理论上研究了里德伯等离子体过渡。近似地考虑了空间关联对等离子体动力学的影响,我们发现离子关联对结果的影响只是定量的,而不是定性的。
2003-03-12 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Light trapping in high-density ultracold atomic gases for quantum memory applications
高密度和超冷原子气体已经成为量子存储应用中存储单个光子的有前途的介质。在本文中,我们提供了一个概述,我们在这个方向上的理论和实验工作,特别注意操纵光存储(a)通过复杂的经常性的光学散射过程在非常高的密度气体(b)的外部控制场的特征电磁感应透明配置。
2010-05-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Apparatus for Optical-Atomic System Integration & Calibration: 1 atm to 1$\times$10$^{-11}$ Torr in 24h
本文提出一种进样室装置与装载流程,可在24小时内完成光子器件更换并将真空恢复至1×10⁻¹¹托以下,从而实现对超冷原子用光子器件的快速测试与评估。
2024-07-18 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Measuring nonlocal three-body spatial correlations with Rydberg trimers in ultracold quantum gases
通过研究超长程三聚体里德堡分子的形成速率,测量了玻色子锶($^{84}$ Sr)和自旋极化费米锶($^{87}$ Sr)的非简并超冷气体中的非定域三阶空间关联.观察到三聚体产生速率对量子统计的影响非常敏感,具有高达六倍的强烈增强(3!)在玻色子$^{84}$ Sr的情况下,由于聚束,而自旋极化的费米子$^{87}$ Sr由于反聚束而显著减少。实验结果进行了比较,理论预测和良好的协议观察。本方法为{ \it{in situ} }研究超冷原子-气体系统中的高阶非定域空间关联开辟了道路。
2023-01-02 physics.atom-ph quant-ph
Molecular collisions in ultracold atomic gases
最近已经有可能在超冷气体中形成被捕获的碱金属原子的分子。一旦形成,分子可以经历弹性、非弹性和反应性碰撞。非弹性碰撞和反应性碰撞特别重要,因为它们释放动能,并将原子和分子从陷阱中弹射出来。本文介绍了处理这种碰撞所需的理论,并描述了最近对自旋极化Li + Li_2、Na + Na_2和K + K_2的超冷原子-硅藻碰撞的量子动力学计算。所有这些系统都具有势能面,在势能面上可以发生无势垒的原子交换反应,并且非弹性和反应速率都非常快(在维格纳体系中,k(inel)通常> 10^{-10} cm ^3·s^-1)。
2006-10-24 physics.atom-ph physics.chem-ph
Quantum Fluctuations of Vortex Lattices in Ultracold Gases
讨论了在快速旋转的超冷原子气体中,量子涨落对涡旋晶格性质的影响。我们开发了一种变分方法,超越了Bogoliubov理论,包括准粒子激发之间的相互作用的影响。这些相互作用被发现有显着的物理性能的定量影响,即使在相对较大的填充因子。我们用我们的理论来预测预期的实验签名的量子涨落的旋涡,并评估的三角形涡晶格相与其他阶段在有限大小的系统中的竞争。
2012-11-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Reducing number fluctuations of ultracold atomic gases via dispersive interrogation
我们使用非破坏性的激光探测跟踪强制蒸发冷却过程中被困原子云的中心密度演化。这是在外差色散检测方案中实现的。我们建议使用这作为预测蒸发后的原子数的前体测量,并提供一个简单的实验演示的原则,导致经典的数量波动的条件减少。
2012-12-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Dynamics of Ultracold Quantum Gases in the Dissipative Fermi-Hubbard Model
我们采用亚稳态超冷的$^{173}$ Yb原子,从实验和理论上研究了一维耗散Fermi-哈伯德模型中的动力学,观察到在初始快速瞬态动力学之后,两体损失完全被抑制.我们把粒子丢失的抑制归因于高纠缠Dicke态的动力学产生。对于几个晶格深度和两个和六个自旋组件的混合物,我们发现非常相似的动力学,表明强相关态的创建是一个强大的和普遍的现象。这为精确测量提供了有趣的机会。
2018-05-30 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Floquet-Engineering of Feshbach Resonances in Ultracold Gases
本研究在$^{6}$Li超冷气体中利用MHz频率强磁场调制实现Floquet驱动,成功在可调位置工程化新Feshbach共振,并通过双频调制抑制两体损耗,显著增强了对原子相互作用的控制能力。
2025-03-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
A versatile apparatus for simultaneous trapping of multiple species of ultracold atoms and ions to enable studies of low energy collisions and cold chemistry
本文提出一种可同时囚禁多种超冷原子与离子的多功能实验装置,验证 Li、Cs 原子和离子的囚禁探测,并展示低能碰撞及协同冷却结果。
2024-01-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Negative Echo in the Density Evolution of Ultracold Fermionic Gases
我们预言了在超流相转变温度以上的费米子气体的时空密度演化中的非平衡临界现象。在BEC-BCS交叉的BCS侧,局部密度扰动的演化在初始不均匀性点处表现出负回波。接近BEC侧,这种效应与玻色子分子密度的缓慢扩散竞争。然而,即使在这里,回声也占主导地位足够长的时间。这种效应可以作为一种实验工具来定位跃迁的位置。
2006-11-29 cond-mat.supr-con physics.atom-ph
Shock waves in ultracold Fermi (Tonks) gases
结果表明,费米云中的宽密度扰动在时间演化过程中呈激波形式。提供了一个非常准确的冲击波形成的分析描述。一个简单的实验装置观察冲击进行了讨论。
2004-02-02 cond-mat.soft hep-th physics.atom-ph
Structure and interactions of atoms and diatomic molecules: from ultracold gases to doped solids
Université Bourgogne Europe(勃艮第欧洲大学)
本文综述了博士后研究,第一部分涉及中性三价镧系元素的原子结构计算,应用于超冷气体和稀土掺杂固体;第二部分研究碱金属原子、双原子分子及镧系原子的长程相互作用,用于表征超低温现象如光缔合和碰撞屏蔽。
2026-06-09 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Dynamically Probing Ultracold Lattice Gases via Rydberg Molecules
我们表明,在三维光晶格中的长程里德伯分子的激发,可以作为一个位置和时间敏感的探针在系统中的占位。为此,我们检测由所形成的里德伯分子的衰变连续产生的离子。虽然超流气体显示分子形成的所有参数,莫特绝缘体与$n=1$填充揭示了一个强大的抑制形成的分子的数量。在弱探测条件下,该技术可用于实时探测超流到Mott-绝缘体的相变。我们的方法可以扩展到更高的填充,并有各种应用程序的实时诊断和操纵的超冷晶格气体。
2015-06-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Observation of Light-Induced Dipole-Dipole Forces in Ultracold Atomic Gases
本文研究了自由膨胀超冷~(87)Rb原子中光诱导偶极-偶极相互作用引起的吸引力。这种集体的光触发效应导致了一种具有有趣特征的自约束势:它具有非局部性质,对红色和蓝色失谐光场都有吸引力,并诱导出一种依赖于原子密度梯度的非常强的力。实验数据进行了讨论的理论模型的基础上,由原子云散射的光的局部场方法的框架。
2022-02-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Giant cross section for molecular ion formation in ultracold Rydberg gases
研究了超冷里德伯气体中一个里德伯原子和一个基态原子的缔合电离。测得的散射截面比产生的分子的几何尺寸大三个数量级。这种反应动力学的巨大增强是由于里德伯电子介导的有效的定向质量输运.我们还发现总的非弹性散射截面由里德伯电子波函数的几何尺寸给出.
2015-03-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Development of an apparatus for cooling 6Li-87Rb Fermi-Bose mixtures in a light-assisted magnetic trap
我们描述了一个实验装置,旨在产生超冷被困气体云的费米6Li和玻色子87 Rb。碱金属的这种组合具有相对于其他混合物达到更深的费米简并的潜力,因为它允许改进的热容匹配,这优化了交感冷却效率。这两种原子束是独立产生的,然后由塞曼减速器减速。被减速的原子被收集到磁光阱中,然后被转移到四极磁阱中。通过聚焦在磁阱中心的适当失谐的激光束选择性地限制这两种物质,可以得到温度在10^-3 T_F范围内的超冷费米气体。
2007-05-22 cond-mat.str-el physics.atom-ph physics.optics
Magnetically tunable Feshbach resonances in ultracold gases of europium atoms and mixtures of europium and alkali-metal atoms
利用多通道量子散射计算研究了超冷铕原子之间以及铕原子与碱金属原子之间的磁可调谐费什巴赫共振。对铕原子的超冷气体,研究了同质$^{153}$ Eu+ $^{153}$ Eu和异质$^{151}$ Eu+ $^{153}$ Eu体系。对$^{153}$ Eu+ $^{87}$ Rb和$^{153}$ Eu+ $^7$ Li原型体系进行了铕和碱金属原子混合物的计算。我们分析了控制的散射特性,观察量子混沌行为,并磁协会成超冷极性和顺磁分子的前景。我们表明,有利的共振可以预期在实验可行的磁场强度低于1000 $\,$ G的所有调查原子组合。对于Eu原子,丰富的共振谱预计作为相对弱的短程自旋交换和强的长程磁偶极-偶极相互作用之间的竞争的结果,其中偶极相互作用诱导可测量的共振。在磁场强度低于200 $\,$ G时,预计会出现高密度的共振,而不会出现明显的量子混沌特征。这些结果对实现和应用基于铕原子的偶极原子和分子量子气体在多体物理中具有重要意义。
2018-09-30 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Signatures of macroscopic quantum coherence in ultracold dilute Fermi gases
我们提出了一种双阱结构用于超冷两种费米-玻色原子混合物的光囚禁。分析了费米气体超流相变引起的宏观量子相干性的两个特征。第一个签名是基于费米对隧穿时,退细化激光束的功率显着降低。第二个依赖于在费米子被困在两个急剧分离的潜在的最小值的制度的干涉条纹的观察。这两个签名都依赖于费米样品的小退相干时间,这应该是可能的,通过使用玻色气体作为制冷机达到低温,并使用双色光学偶极阱进行限制,两种物质之间具有最佳的热容匹配。
2004-11-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con physics.atom-ph