Observation of vortex nucleation in a rotating two-dimensional lattice of Bose-Einstein condensates
本文报道了在旋转光晶格中观察到的涡旋形核现象。将~(87)Rb玻色-爱因斯坦凝聚体加载到静态二维晶格中,然后使晶格的旋转频率从零开始增加。我们研究了涡旋形核与光晶格深度和旋转频率的关系。对于深晶格以上的冷凝物的化学势,我们观察到的旋转频率,甚至低于涡旋成核所需的热力学临界频率的涡旋的数量的线性依赖。在这些晶格深度的系统形成了约瑟夫森耦合冷凝阵列。旋转产生的有效磁场在相邻的凝聚物之间引入了特征相对相位,使得在斜降晶格深度并重组凝聚物时观察到涡旋。
2010-01-06 cond-mat.quant-gas
Rapid phase-diffusion between atomic and molecular Bose-Einstein condensates
研究了分子玻色-爱因斯坦凝聚体中一小部分相干解离成原子后原子-分子相干的碰撞损失。所得到的$n$ -原子态是两原子(SU(1,1))相干态,与原子凝聚体相干分裂形成的自旋(SU(2))相干态的$Δn\propto \sqrt{n}$相比,$n$ -原子态具有数方差$Δn\propto n$.因此,洛伦兹原子-分子相扩散比分离的原子凝聚体之间的高斯相扩散快$\sqrt{n}$因子。
2009-04-14 cond-mat.quant-gas
Lattice-induced rapid formation of spin singlets in spin-1 spinor condensates
我们的实验表明,结合一个立方光晶格与旋量玻色-爱因斯坦凝聚体基本上放松了三个严格的约束,并带来自旋单态的超冷自旋1原子进入实验可达的区域。在微波修整场中,晶格限制的自旋为1的旋量凝聚体中约有80%的原子在经历一级超流到Mott绝缘体的相变后立即形成自旋单线态。我们还引入了一个唯象模型来很好地描述我们的观测,而不需要可调参数。
2018-01-02 cond-mat.quant-gas
Spontaneous Crystallization of Skyrmions and Fractional Vortices in the Fast-rotating and Rapidly-quenched Spin-1 Bose-Einstein Condensates
我们研究了自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体在快速旋转和快速热猝灭的共同作用下自发产生的结晶拓扑缺陷。通过求解随机投影的Gross-Pitaevskii方程,我们证明了当系统达到平衡时,在铁磁和反铁磁旋量BEC中分别可以形成六方晶格的skyrmions和正方晶格的半量子化涡旋,并可以用偏振相关的相衬方法成像.
2011-05-31 cond-mat.quant-gas
Solitons as the early stage of quasicondensate formation during evaporative cooling
我们计算了一维玻色-爱因斯坦凝聚体的蒸发冷却动力学参数,导致在最终的平衡态的凝聚体和准凝聚体的范围。我们证实,孤立子在蒸发过程中产生的,但总是最终在热化过程中消散。在蒸发斜坡的末端处的孤子之间的距离与最终热状态中的相干长度相匹配。使用经典场方法进行了计算。它们弥补了Kibble-Zurek机制的相位缺陷图像与热态中的长波长相位波动之间的差距。
2011-01-04 cond-mat.quant-gas
Stable production of a strongly-interacting Bose-Einstein condensate via mode-matching
我们描述了一个非绝热协议,以准备一个强相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体的制度,既不绝热斜坡,也不直接非绝热淬火是可取的。对于$^{85}$ Rb的实际实验参数,该方案有望实现近单位的布居转移到强相互作用的基态。该协议匹配的初始和最终的密度分布,通过修改陷阱以及在淬火期间的散射长度。该协议应揭示强相互作用玻色气体的几个属性,并使超越平均场修正的Gross-Pitaevskii方程的进一步调查。
2019-05-13 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Strong optical self-focusing effect in coherent light scattering with condensates
本文对凝聚体光散射中的光学自聚焦效应进行了理论研究。使用长(>200 μs),红失谐脉冲,我们数值计算表明,一个不可忽略的自聚焦效应是存在的,导致快速的光束宽度减少的散射场传播通过一个不均匀的密度分布的介质。散射场强度的快速增长和显著的局域密度正反馈进一步增强了波的产生过程和凝聚压缩,导致原子高效的集体反冲运动。
2013-07-24 cond-mat.quant-gas
Entangling many-body bound states with propagative modes in Bose-Hubbard systems
研究了初始局域在一维光晶格上的玻色子云突然受到线性斜坡的量子演化,实现了“伽利略斜坡”实验的量子模拟。使用分析和数值方法揭示了这种现实的设置的主要显着效果。只有一部分粒子被喷射到足够高的斜坡上,而其他粒子则保持自陷状态。然后,捕获的密度分布显示出丰富的动力学与约瑟夫森类振荡周围的平台。这种设置,通过耦合束缚态的传播模式,创建两个发散的凝聚体的纠缠计算和相关的平衡。此外,我们解决的纠缠和阻尼和热化的简单可观的可积性的作用。
2012-06-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Rapid generation of metastable helium Bose-Einstein condensates
本文报道了用真空线圈磁阱和交叉光束光偶极阱实现亚稳态氦原子的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)。一种由真空中空铜管制成的新型四极-Ioffe配置(QUIC)磁阱提供快速切换时间,同时产生具有10 G偏置的阱,而不影响光学访问。偏置使得能够使用阱内1D多普勒冷却,这是磁光阱(MOT)和光偶极阱之间的唯一冷却级。这允许直接转移到偶极阱,而不需要在磁阱中进行任何额外的蒸发冷却。整个实验序列需要3.3秒,在偶极阱中蒸发冷却后,用$\sim 10^6$原子观察到基本上纯的BEC。
2021-02-22 cond-mat.quant-gas
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
Vortex nucleation in rotating Bose-Einstein condensates with density-dependent gauge potential
该研究数值探究含密度依赖规范势的旋转BEC的涡旋动力学,分析非线性旋转对涡旋成核临界参数、涡旋相互作用的影响,揭示其诱导非阿布里科索夫涡旋晶格等结构的机制。
2023-04-13 cond-mat.quant-gas
Efficient simulation of Bose-Einstein condensates in nontrivial topologies
Bates College(贝茨学院)
本研究提出了一种高效有限差分框架,用于在非平凡拓扑中模拟气泡状玻色-爱因斯坦凝聚体,通过选择性空间采样提升计算效率,并验证了在微重力环境下实现气泡状凝聚体的可行性。
2026-10-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Rapid production of large $^{7}$Li Bose-Einstein condensates using $D_1$ gray molasses
我们证明了大的$^7$锂玻色-爱因斯坦凝聚体的生产在光偶极阱使用$D_1$灰色糖蜜。亚多普勒冷却技术使$4\times10^9$原子的温度在3 ms内降低到$25~μ$ K。在磁四极阱中微波蒸发冷却后,我们将原子转移到交叉光偶极阱中,在那里我们在$|F=1,m_F=1\rangle$态上采用磁费什巴赫共振。快速蒸发冷却是通过在Feshbach场的顶部使用磁场梯度来倾斜光学势来实现的。我们的装置产生了纯凝聚体与$2.7\times10^6$原子的光学势为每11~s。阱倾斜蒸发允许快速热淬火,和自发的旋涡中观察到的冷凝物作为Kibble-Zurek机制的结果。
2019-05-09 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Rapid generation and number-resolved detection of spinor Rubidium Bose-Einstein condensates
超冷中性原子的高数据采集速率和低噪声探测是玻色-爱因斯坦凝聚体中纠缠量子态的态层析成像和干涉应用的重要挑战。在这篇文章中,我们提出了一个高通量的$^{87}$ Rb玻色-爱因斯坦凝聚体源结合数分辨检测。我们在磁/光阱中利用混合蒸发方法制备了$2\times10^5$原子的玻色-爱因斯坦凝聚体,在$3.3$ s内没有可辨别的热分数。对于自旋自由度中的多体量子态的高保真层析成像[arXiv:2207.01270],期望选择单个模式用于数分辨检测。我们证明了低噪声选择的子样本的$16$原子和他们随后的检测与计数噪声低于$0.2$原子。所提出的技术提供了一个令人兴奋的路径,创造和分析介观量子态与前所未有的量子特性,以及它们的开发的基础和可扩展的应用。
2023-02-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Matter waves in atomic-molecular condensates with Feshbach resonance management
研究了原子-分子凝聚跃迁中散射长度随时间变化的物质波动力学。快速和缓慢的调制的情况下进行了研究。在快速调制的情况下,系统的平均振荡推导。得到了非线性光学系统中原子与分子场结合或二次谐波产生的动力学抑制条件。对于慢调制的情况下,我们发现在分子场的共振增强。然后,我们说明在原子分子BEC系统的混沌。我们建议连续应用的两种类型的调制,缓慢和快速,当生产分子。
2021-08-26 cond-mat.quant-gas nlin.CD physics.optics
Macroscopic Self-Trapping and Dynamical Phase Transition in Momentum Space Bose-Einstein Condensates
本文在自旋-轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中观测到宏观自俘获现象,并通过拉曼失谐淬火揭示了非解析的原子流行为,标志着动力学相变的发生。
2025-10-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Rapid generation of all-optical $^{39}$K Bose-Einstein condensates using a low-field Feshbach resonance
超冷钾是量子技术应用和基础研究的一个有趣的候选者,因为它允许通过低场磁Feshbach共振控制原子内相互作用。然而,实现高通量源的玻色-爱因斯坦凝聚体仍然具有挑战性,由于光学捕获的必要性,使用磁场作为自由参数。我们研究了在$33$ G附近利用费什巴赫共振产生不同散射长度的全光$^{39}$ K玻色-爱因斯坦凝聚体。通过在$75\, a_0$和$300\, a_0$之间的范围内调节散射长度,我们证明了蒸发速度和最终原子数之间的权衡,并通过$5$的因子减少了我们的蒸发时间,同时近似加倍了蒸发通量。为此,我们能够产生充分凝聚的合奏与$5.8\times10^4$原子在$850$ ms蒸发时间在$232\, a_0$和$1.6\times10^5$原子在$3.9$ s在$158\, a_0$的散射长度,分别。我们部署了一个数值模型来分析通量和原子数缩放相对于散射长度,确定当前的限制和模拟我们的设置的最佳性能。根据我们的研究结果,我们描述了路线走向高通量源的超冷钾惯性传感。
2022-09-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph