Phase coherence in out-of-equilibrium supersolid states of ultracold dipolar atoms
超固体是物质的一个迷人的相，结合了超流体的全局相位相干性和固体的标志，例如平移对称性的自发破缺。最近，具有这种反直觉性质的状态已经在使用具有强偶极相互作用的超冷量子气体的实验中实现。在这里，我们研究了超固态对破坏全局相位相干性的相位激发的响应。在这些激发的创建后，我们观察到一个快速重建的全球相位相干性，这表明存在一个超流体流在整个样品和一个有效的耗散机制。我们能够确定一个定义明确的区域，在那里发生的rephasing，表明固体和超固相之间的相边界。我们的观察呼吁发展的理论描述，能够捕捉到最近发现的超固态量子物质的非平衡动力学。
2019-12-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Dipolar quantum logic for freely-rotating trapped molecular ions
我们认为实际的可行性，使用直接的，电偶极-偶极相互作用的共同捕获的分子离子的强大的量子逻辑，而不需要静态极化场。与静态电偶极子相反，振荡偶极矩的使用动态地将偶极子从实验室场（包括阱本身的电场）中分离。此外，这种实现方式不需要运动的量子控制，潜在地消除了离子阱量子计算可扩展性的主要障碍。由于极化场是电磁辐射，即使是在太赫兹范围内分裂的状态对也可以完全极化。
2018-06-25 physics.atom-ph
Thomas-Fermi versus one- and two-dimensional regimes of a trapped dipolar Bose-Einstein condensate
本文导出了雪茄、煎饼和球几何中偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的玻色-费米区判据。这也自然地给出了平均场一维和二维区域的判据。我们的预测，包括Escheras-Fermi密度分布，被证明是在很好的协议与数值解。重要的是，各向异性的相互作用有一个深刻的影响，在Ekas-Fermi/低维标准。
2008-07-31 cond-mat.other physics.atom-ph quant-ph
The low-energy Goldstone mode in a trapped dipolar supersolid
超固体是一种反直觉的物质状态，它结合了超流体的无摩擦流动和固体的晶体状周期性密度调制。自20世纪50年代第一次预测以来，实现这种状态的实验工作主要集中在氦上，那里的超固体仍然难以捉摸。最近，超固态在超冷量子气体中也得到了深入的研究，并且在自旋-轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）和耦合到两个交叉光学腔的BEC中得到了超固态的一些定义性质。然而，在这两个系统中的晶体的周期性是固定的所施加的周期性光学电位的波长。最近，超固体的标志性特性-周期性密度调制和同时的全局相位相干性-已经在偶极量子液滴阵列中观察到，其中由于内在相互作用，结晶以自组织方式发生。在这封信中，我们通过直接观察低能戈德斯通模式来证明这些液滴阵列的真正超固体性质。这种模式的动力学让人想起其他超流体系统中的第二声效应，并且具有晶体阵列和超流体密度的异相振荡。这种模式的存在仅仅是由于实验实现状态的相刚性，因此证实了超固体的真正超流性。
2019-06-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Second-scale rotational coherence and dipolar interactions in a gas of ultracold polar molecules
本文提出 RbCs 分子的转动魔幻光阱，将转动态相干时间提升至秒级，并证明偶极相互作用成为相干损失主因，为分子量子计算与模拟解锁转动自由度。
2023-08-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Electric-field-controlled cold dipolar collisions between trapped CH$_3$F molecules
达到高密度是多原子分子冷碰撞实验的关键一步。我们使用冷冻离心机加载多达2个$\times10^7$ CH $_3$ F分子到盒状电阱中，在约350 mK的温度下实现高达10 $^7$/cm $^3$的密度，其中弹性偶极横截面超过7 $\times$ 10 $^{-12}$ cm $^2$。我们测量的非弹性速率常数低于4 $\times$-10 $^{-8}$ cm $^3$/s和控制这些通过调整一个均匀的电场，覆盖了大部分的陷阱体积。与从头计算的比较，偶极弛豫得到了很好的协议。我们的技术和发现是通用的，并立即为其他冷分子碰撞实验相关。
2022-04-26 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Extending rotational coherence of interacting polar molecules in a spin-decoupled magic trap
在极性分子中转动态的叠加诱导了强的长程偶极相互作用。在这里，我们扩展了近一个数量级的旋转相干性的8.7（6）毫秒在极性$^{23}$ Na $^{40}$ K分子的稀释气体中的光阱。我们展示了自旋解耦的魔术陷阱，它取消了一阶和减少二阶微分光位移。后者是通过一个直流电场来实现的，该直流电场使核自旋、旋转和俘获光场相互作用。我们观察到密度依赖的相干时间，这可以解释为偶极相互作用在散装气体。
2018-12-17 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Transient supersolid properties in an array of dipolar quantum droplets
我们从理论和实验上研究了偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中超固体性质的出现。该理论揭示了具有三种不同区域的基态相图-规则的玻色-爱因斯坦凝聚体，量子液滴的非相干和相干阵列。在后者中，液滴通过有限的超流体密度连接，这导致-除了周期性的密度调制-在整个系统中具有鲁棒的相位相干性。我们进一步从理论上证明，我们能够在我们的实验中动态地接近基态，并且它的寿命仅受三体损耗的限制。在实验上，我们利用物质波干涉，通过观察原位密度调制和相位相干性，来探测和确认相图的特征。
2019-03-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Longitudinal spin diffusion in a nondegenerate trapped $^{87}$Rb gas
研究了囚禁$^{87}$ Rb样品中两个赝自旋畴在量子简并度以上的纵向自旋扩散，并研究了畴壁相干性对系统动力学的影响.畴壁中的相干性导致横向自旋介导的纵向自旋扩散，其比经典预测慢，以及改变畴的振荡频率。该系统还示出了纵向自旋动力学的不稳定性作为纵向和横向自旋分量耦合，并观察到纵向自旋到横向自旋的转换，导致系统中的相干总量的增加。
2015-05-30 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Optical and spin-coherence properties of rubidium atoms trapped in solid neon
在这项工作中，我们测量了被困在固体氖中的铷原子系综的性质，这些性质与用作磁场的量子传感器有关：被困原子的自旋相干性以及光学控制和测量其自旋状态的能力。我们使用的铷原子作为交流磁力计（通过采用适当的动态去耦序列），并证明核磁共振检测氖-21原子共同被困在氖矩阵。
2021-09-21 physics.atom-ph
Revival of Raman Coherence of Trapped Atoms
我们进行拉曼光谱的光学捕获的非相互作用的\Rb原子，并观察复苏的原子相干性在整数倍的陷阱周期。相干控制方法，如回声和动态去耦的效果进行了实验研究，分析和数值计算，随着捕获势的非谐性的效果。后者被证明是负责不完整的复兴。相干拉曼控制的囚禁原子可以在自由振荡原子互频率和空间多模量子存储的背景下是有用的。
2017-09-26 physics.atom-ph
Coherence properties of a 2D trapped Bose gas around the superfluid transition
我们测量了二维囚禁玻色气体的动量分布，并观察到Berezinskiii-Kosterlitz-BKT跃迁附近相干范围的增加。我们定量地比较我们观察到的配置文件的Hartee-Fock平均场论和量子蒙特卡罗模拟。在正常相，我们已经观察到动量分布的锐化。这种行为是部分捕获的平均场的方法，与BKT过渡的物理。
2011-10-14 physics.atom-ph
Entangling quantum gate in trapped ions via Rydberg blockade
本文从理论上分析了利用离子里德伯态间的偶极相互作用在两个囚禁的Ca $^+$离子间实现纠缠量子门的方法。在非均匀电场中，由于电子自由度和振动自由度之间的强耦合，囚禁离子的里德伯激发动力学通常受到机械力的强烈影响。我们证明，这种有害的影响可以克服通过使用出现从附近的里德伯态的微波耦合的修饰状态。同时，这些修饰态表现出长程偶极相互作用，我们用它来实现一个可控的绝热相位门。我们的研究突出了一条通往囚禁离子量子处理器的路线，其中量子门独立于振动模式实现。
2013-06-25 physics.atom-ph quant-ph
Collisional properties of cold spin-polarized nitrogen gas: theory, experiment, and prospects as a sympathetic coolant for trapped atoms and molecules
本文报道了氮原子冷自旋极化气体中碰撞诱导偶极弛豫的实验和理论研究。我们使用缓冲气体冷却来制造密度为5+/-2 x 10^{12} cm-3的14 N和15 N原子的捕获样品，并在毫开尔文温度下测量它们的磁弛豫速率。基于N2的7 Sigma_u电子态的精确从头计算相互作用势的严格量子散射计算表明，在宽的温度范围（1 mK至1 K）和磁场（10 mT至2 T）内，N + N碰撞中的偶极弛豫以~10^{-13} cm 3/s的缓慢速率发生。计算的偶极弛豫速率是不敏感的相互作用势的小的变化和自旋交换相互作用的大小，使测量的N原子密度的准确校准。我们发现计算和实验确定的速率之间的一致性。我们的研究结果表明，N原子是有前途的候选人，为未来的实验上的交感冷却的分子。
2011-03-04 physics.atom-ph
Long nuclear spin coherence times for molecules trapped in high-purity solid parahydrogen
University of Nevada, Reno（内华达大学雷诺分校）
研究分子在高纯度固态反氢中测量自旋弛豫时间与相干时间，发现更高纯度矩阵可延长相干时间，揭示反氢矩阵对相干时间的限制。
2025-12-01 physics.atom-ph quant-ph
Extended coherence time on the clock transition of optically trapped Rubidium
光阱系综对于频率测量和量子存储器是至关重要的，但通常由于不均匀的密度和光位移而遭受强烈的失相。我们证明了一个急剧增加的相干时间为21秒的磁场不敏感的时钟过渡的Rb-87应用最近发现的自旋自重相。这一结果证实了这种新机制的一般性质，从而表明它在原子钟和量子存储器中的适用性。对所有相关频移和噪声贡献的系统研究得出2.4E-11 x tau^（-1/2）的稳定性，其中tau是积分时间，单位为秒。基于一系列的技术改进，预计所提出的频率标准可以在一个潜在的更紧凑的设置中与微波喷泉钟的稳定性相媲美。
2011-03-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Second-Scale Nuclear Spin Coherence Time of Trapped Ultracold $^{23}$Na$^{40}$K Molecules
相干性，即量子态之间相对相位的稳定性，是量子力学的核心。具有稳健相干性的量子态的物理系统使诸如精密测量、干涉测量和量子计算之类的应用成为可能。随着分子系综在亚$μ$ K温度下的产生，双原子分子已经成为完全量子控制下的一个新系统。本文报道了在单重振转基态下，超冷费米子NaK分子的一对核自旋态之间稳定相干的观测结果。采用微波场，我们进行拉姆齐光谱和观察相干时间的规模为一秒。这项工作为探索单分子作为多功能量子存储器打开了大门。偶极分子之间的可切换远程相互作用可以进一步实现双量子位门，允许在同一物理系统中进行量子存储和处理。在观察到的相干时间内，$10^4$单量子位和双量子位门操作将是可行的。
2016-06-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Coherence properties of highly-excited motional states of a trapped ion
本文研究了潘宁离子阱中单个离子各种运动态的相干性质。我们证明了离子的运动具有一秒的顺序的相干时间，使用拉姆齐干涉。我们介绍了一种技术，用于制备离子的高度激发的运动态的非相干叠加使用一个简单的修改的光学边带冷却。这些状态的相干操纵允许进行光学和运动相干性的测量。我们发现，这些高度激发的运动态叠加有很长的相干时间，尽管不相干的准备状态。这样的状态对于灵敏的运动失相测量可以是有用的。
2020-09-21 physics.atom-ph quant-ph
In Situ Coherence Measurements of Scattered Light in Magnetically Trapped Cold Atomic Clouds: Probe-Driven Atomic Dynamics
Université Côte d’Azur, CNRS, INPHYNI（法国蔚蓝海岸大学、法国国家科学研究中心、INPHYNI）；Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo（圣卡洛斯物理研究所、圣保罗大学）
研究利用散射光子时间相关性探测超冷量子气体微观动力学，通过测量87Rb云散射光一阶相关函数，确定相关效应根源，用简单模型恢复理论与实验一致性，为冷气体非平衡动力学等研究铺平道路。
2026-07-22 physics.atom-ph
Spin self-rephasing and very long coherence times in a trapped atomic ensemble
我们对磁囚禁在Knudsen区的超冷~（87）Rb原子的基态进行了Ramsey光谱研究。在样品上的场不均匀性应该将1/e对比度衰减时间限制在约3 s，而实际观察到的衰减时间为58 s。我们解释了这一令人惊讶的结果由自旋自重定相机制引起的相同的自旋旋转效应源于粒子的不可压缩性。我们提出了一个理论，这种同步机制，并获得良好的协议与实验观察。这种影响是普遍的，并且容易出现在其他物理系统中。
2010-05-28 physics.atom-ph quant-ph
Coherence properties of nanofiber-trapped cesium atoms
实验研究了铯原子在纳米光纤双色偶极阱中的基态相干特性。使用微波辐射相干驱动的时钟跃迁，我们记录拉姆齐条纹以及自旋回波信号，并推断出一个可逆的退相时间$T_2^\ast=0.6$毫秒和一个不可逆的退相时间$T_2^\prime=3.7$毫秒。通过理论建模的信号，我们发现，对于我们的实验参数，$T_2^\ast$和$T_2^\prime$是有限的初始温度的原子系综和加热速率，分别受到限制。我们的研究结果代表了建立基于纳米纤维的冷原子陷阱作为光纤量子网络中的构建模块的基本步骤。
2013-03-28 physics.atom-ph quant-ph
Implications of surface noise for the motional coherence of trapped ions
由于离子的运动加热，来自金属表面的电噪声是捕获离子的量子应用的主要障碍。在这里，我们讨论如何相同的噪声源也可以导致纯粹的运动量子态的退相。该机制是特别相关的小离子表面的距离，从而施加了一个新的约束陷阱小型化。用自由感应衰减实验测量了Cu-Al表面上方50~ $μ$ m处单离子运动的退相时间。从失相时间，我们提取的离子的长期频率以下的集成噪声。我们发现，没有一个最常见的讨论离子阱的表面噪声模型描述了这两个，所观察到的加热以及测得的失相，令人满意。因此，我们的测量提供了一个基准，为未来的模型，由金属表面发出的电噪声。
2016-02-23 physics.atom-ph quant-ph
Enhancing the coherence time of a neutral atom by an optical quartic trap
本文提出利用高阶空间形式的光学偶极阱（如四次势阱）来降低退相干率，并通过实验验证了该方法能有效增强囚禁中性原子的相干时间。
2025-02-28 physics.atom-ph quant-ph
