Optical resonance shifts in the fluorescence of thermal and cold atomic gases
我们表明,铷原子的冷气体的荧光的共振位移基本上不同于那些遵守标准连续介质电动力学的热原子系综。分析是基于大规模的微观数值模拟和实验测量的共振位移在光传播的稳态响应。
2016-04-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
The focusing effect of cold atomic cloud with a red-detuned Gaussian beam
我们利用远红失谐高斯激光束垂直于冷原子云的传播方向,实现了一种原子光学透镜,具有尺寸小、参数可调的优点。本文从理论上研究了温度为1 $μ$ K量级的冷原子云在微米尺度上自由下落通过原子光学透镜时的一维横向聚焦效应,并进行了实验验证。结果表明,理论与实验符合较好.
2015-01-28 physics.atom-ph quant-ph
Quantum reflection of single photons in a cold Rydberg atomic gas
提出并分析了一种利用电磁诱导透明实现单光子在冷里德伯原子气体中的量子反射的方案,该方案利用存储的门光子制备了一个深的、可调的吸引势阱.这种方案有望用于色散型单光子开关的设计,并可作为同时观察光子波粒性质的量子器件。
2022-08-07 physics.atom-ph quant-ph
Quadrature noise in light propagating through a cold 87Rb atomic gas
本文报道了激光通过磁光阱中冷的~(87)Rb原子样品时的噪声特性的研究。激光器在87 Rb的Fg = 2 \rightarrow Fe = 1,2 D1跃迁周围调谐。我们观察到光信号中的正交相关噪声,这表明可能产生光的压缩态。我们测量的最小和最大相位相关噪声作为失谐量的函数,并将这些结果与理论预测进行比较,以探索使用冷原子Rb的光压缩的最佳条件。
2011-03-08 physics.atom-ph quant-ph
Atomic-state diagnostics and optimization in cold-atom experiments
我们报道了冷原子叠加态的产生、观测和优化。在我们的实验中,铷原子制备在磁光阱和后来,关闭后的捕获领域,法拉第旋转的弱探测光束被用来表征原子的状态,通过应用适当的光脉冲和外部磁场。我们讨论了原子自旋态的极化和排列的签名,并确定了主要因素负责恶化的原子序数和它们的相干性和目前的手段,为他们的优化,如在黑暗中与频闪探测放松。这些结果可用于冷原子样品的控制制备和静态场和瞬态场的原位测磁
2018-02-02 physics.atom-ph quant-ph
A scaling law for light scattering from dense and cold atomic ensembles
计算了偏振光与冷原子系综散射的微分截面。数值分析了随着原子系综尺寸的增大,原子的截面的变化。我们表明,对于典型的实验条件下,可以得到一个近似的标度律。非常好的协议被发现在与实验数据的大小依赖性的87$Rb原子的密集和冷云的比较。
2012-03-31 physics.atom-ph quant-ph
Light scattering from dense cold atomic media
我们从理论上研究了光通过冷原子介质的传播,其中运动,激光强度,原子密度和偏振的影响都可以修改散射光的特性。我们提出了两种不同的微观模型:“相干偶极子模型”和“随机游走模型”,都适合模拟最近的实验工作中所做的大原子阵列在低光强度制度。我们用它们来计算相关的观测,如线宽,峰值强度和线中心的发射光。我们进一步发展广义模型,明确考虑到原子运动。这些与较热的原子和超出低强度区域有关。我们表明,原子运动可以导致剧烈的退相和集体效应的减少,连同扭曲的线形。我们的研究结果适用于模拟依赖于原子-光相互作用的全域量子系统,包括原子钟,量子模拟器和纳米光子系统。
2016-05-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Emergence of spatial spin-wave correlations in a cold atomic gas
在准一维Rb原子样品中光学激发里德伯自旋波。成对自旋波关联是通过空间选择性地将量子态转移到光场和光的光电相关测量来观察的。的相关性被解释在退相的多重激发自旋波的长程里德伯相互作用。
2012-08-23 physics.atom-ph quant-ph
Fast loading of a cold mixture of Sodium and Potassium atoms from compact and versatile cold atomic beam sources
本研究设计并表征了用于$^{23}$Na和$^{39}$K原子的2D$^+$MOT冷原子源,结合光诱导原子解吸技术大幅提升俘获率,实现了大原子数双物种冷混合物的高效加载,可支撑超冷量子混合物的量子模拟研究。
2023-08-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Spatial distribution of optically induced atomic excitation in a dense and cold atomic ensemble
在JETP 112,246(2011)中的一般理论结果的基础上,我们计算了由弱单色光激发的稠密冷原子云中原子的空间分布。我们还研究了原子在云的不同部分的激发态的不同塞曼子能级上的分布。这种分布的原子激发的原子系综的密度和外部发射的频率的依赖关系进行了研究。我们表明,在云的边界区域的原子角动量的取向和对齐发生。原子激发的空间分布的分析表明,即使在这些参数制度的Ioffe-Regel判据的强本地化是满意的光本地化效应没有明显的迹象。然而,在偶极-偶极相互作用的标量近似的框架内进行的比较计算揭示了在某些条件下强局域化的明确表现。
2013-05-07 physics.atom-ph quant-ph
Bichromatic State-Insensitive Trapping of Cold 133Cs-87Rb Atomic Mixtures
我们研究了两种不同原子种类,铯和铷的混合物的同时状态不敏感的捕获。铯原子和铷原子的魔波长不同,分别为$935.6$ nm和$789.9$ nm,因此单频同时状态不敏感捕获是不可能的。因此,我们确定双色捕获作为一种可行的方法来调整两个魔术波长到一个共同的值。相应地,我们提出了几种常见的魔术波长组合适合于同时状态不敏感的两个原子物种的捕获。
2015-10-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Light pulse in $Λ$-type cold atomic gases
通过直接模拟动力学方程和研究色散关系,研究了在两束等强度反向传播的控制光作用下,光脉冲在$Lambda$型冷原子气体中的行为.我们的分析表明,依赖于存储的波包的长度$L_0$和地自旋相干的衰减率$γ$,重建的光可以表现出不同的行为。对于长的$L_0$和/或大的$γ$,产生稳定的光脉冲,而对于短的$L_0$和/或小的$γ$,出现两个传播的光脉冲。在$γ\to 0$极限中,光总是分裂成两个传播脉冲足够长的时间。这与最近的一个实验[Y. W.Lin等人,物理修订信函102,213601(2009)],其中在激光冷却的冷原子系综中产生两个传播光脉冲。
2010-03-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
An optically resolvable Schrödinger's cat from Rydberg dressed cold atom clouds
在里德伯修饰的超冷气体中,基态原子继承了弱混合里德伯态的性质,例如对长程相互作用的敏感性。我们表明,通过超精细状态相关的相互作用,一对原子云可以演变成一个自旋,随后进入空间薛定谔猫态:这对,共包含20个原子,是在两个配置的相干叠加,云的位置由微米分开。叠加态的介观性质可以用吸收成像来证明,而相干性可以通过分裂的波包的复合和干涉来揭示。
2012-12-18 physics.atom-ph quant-ph
Stochastic dynamics of a few sodium atoms in a cold potassium cloud
我们报告的随机动力学的几个钠原子沉浸在冷钾云。研究是在一个双粒子磁光阱中通过连续监测两个原子粒子的发射荧光来实现的。我们调查的时间演化的钠和钾原子在一个统一的统计语言和研究的检测限。我们准确地解决了钠原子动力学,这提供了一个适合的自由分析。这项工作为精确统计研究沉浸在复杂量子环境中的少数原子的动力学特性铺平了道路。
2021-01-04 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Role of mechanical effects on the excitation spectra of microwave-dressed Rydberg states in a cold atomic cloud
本文研究微波缀饰下冷87Rb原子里德伯激发谱,揭示部分谱特征源于激发概率变化,另一部分源于微波诱导强偶极-偶极力导致原子被移除,并通过实验与理论建模加以验证。
2025-07-02 physics.atom-ph quant-ph
Stationary and quasi-stationary light pulse in three-level cold atomic system
研究了在电磁感应透明条件下,在反向传播控制激光场驱动下,冷原子介质中的稳态和准稳态信号光脉冲。通过推导色散关系,我们提出了信号光脉冲的光谱和时间特性,以及原子退相干对空间分裂的耦合稳态光脉冲的显着影响。最后,我们讨论了准稳态光脉冲演化的冻结空间扩展的鲁棒相干控制的慢光脉冲。
2014-01-28 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Single-shot Stern-Gerlach magnetic gradiometer with an expanding cloud of cold cesium atoms
我们结合拉姆齐干涉测量协议,斯特恩-格拉赫检测方案,并使用细长的几何形状的云的完全极化的冷铯原子来测量选定的组件的磁场梯度沿原子云在一个Single Shot。与同时测量两个空间分离的原子云的进动以提取它们的相位差的标准方法相反,相位差与磁场梯度成比例,我们在这里演示了一种梯度计,该梯度计使用膨胀的原子云的单个图像,其相位差沿云压印。利用共振射频脉冲和Stern-Gerlach成像技术,我们首次证明了原子在外加磁场中的章动和拉莫尔旋进。接下来,我们让冷原子云在一维中膨胀,并应用协议来测量磁场梯度。我们的单发梯度计的分辨率不受原子热运动的限制,估计绝对精度低于$\pm0.2$ ~mG/cm($\pm20$ ~nT/cm)。
2021-02-19 physics.atom-ph quant-ph
Cooperatively enhanced light transmission in cold atomic matter
我们报告增强传输测量的光谱依赖性的前向光散射的高密度和冷合奏的87 Rb原子。这种现象是偶极-偶极相互作用诱导的原子样品中的合作光散射的结果,意味着与传统的比尔-朗伯定律中所体现的透射光的密度依赖性的显著偏离。从测量中提取密度相关的前向光散射截面的绝对值。
2014-10-09 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Stability enhancement by joint phase measurements in a single cold atomic fountain
提出了一种在单原子干涉仪中进行联合询问的方法,克服了标准冷原子喷泉中连续测量之间的死区时间。联合操作使得能够更快地平均与时钟中的本地振荡器噪声和冷原子惯性传感器中的振动噪声相关联的迪克效应。这样的操作允许实现由于原子散粒噪声引起的最低稳定性极限。我们演示了一个多个联合操作,其中多达五个云的原子同时在一个单一的设置询问。多个联合操作的基本特征,在这里演示的微波拉姆齐询问,可以概括为超越当前的稳定性限制与死区时间在当今的冷原子干涉仪惯性传感器。
2015-01-08 physics.atom-ph quant-ph
Fast compression of a cold atomic cloud using a blue detuned crossed dipole trap
我们在实验上实现了一个可压缩的蓝失谐交叉偶极冷原子阱,它允许对5 × 10^7个铷原子进行快速动态压缩(约5 ~ 10 ms),密度高达约10^13 cm^-3。偶极阱由两个相交的蓝失谐激光管组成。这些管使用单个快速旋转的激光束形成,对于足够快的旋转频率,激光束可以通过准静态电势精确地描述。通过动态地减小陷阱体积来压缩原子云,导致密度接近Ioffe-Reggel光局域化准则。
2012-10-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Mesoscopic coherence in light scattering from cold, optically dense and disordered atomic systems
本文从理论上评述了冷原子、光密原子和无序原子系统光散射中的相干效应。发展的基本理论工具,然后阐述了通过几个物理原子物理学为基础的过程中,已至少部分实验探索。其中包括从相干后向散射效应、原子气体中的随机激光、量子存储器和光阱机制辅助下的光-原子界面中得出的例证。目前的理解和挑战与过渡到高原子密度和散射过程中的协同性也进行了详细讨论。
2017-01-11 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Probing subradiant dynamics in cold atomic ensembles via population and emitted light measurements
本文利用耗尽成像技术对174Yb超冷原子云中亚辐射激发态布居进行时空分辨测量,并结合散射光强度表征其衰变动力学,结果与二能级系综模拟定量吻合。
2025-07-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Light-induced fictitious magnetic fields for quantum storage in cold atomic ensembles
本文提出利用光诱导虚拟磁场延长冷原子系综量子存储器寿命,通过精确控制交流斯塔克位移的偏振、空间和时间特性补偿涨落与不均匀性,实现简单通用的量子存储方案。
2024-06-12 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
A study on evolution of a cold atom cloud in a time dependent radio frequency dressed potential
利用直接模拟蒙特卡罗方法研究了含时射频(rf)缀饰态势与冷原子云相互作用系统的时间演化。暴露的$^{87}Rb$原子的云,被困在一个四极磁阱,以随时间变化的射频场与增加的振幅和降低的频率,显示了被困原子的数量和原子云的整体形状的变化。模拟结果表明,最初在较低的射频场强度,射频场的结果在喷射的原子从陷阱,导致蒸发冷却的原子云。随后,在较高的射频场强度下,原子经历非绝热朗道-齐纳(LZ)跃迁,这导致它们被囚禁在环形的射频修饰态势中。模拟结果解释了实验观察到的结果。模拟结果对预测具有其他形式势的原子云动力学和囚禁几何结构具有一定的参考价值。
2017-02-15 physics.atom-ph quant-ph
Long-range gravitational-like interaction in a neutral atomic cold gas
准共振激光在冷原子云中产生长程吸引力。我们利用这种力在实验室中建立一个具有一维类引力相互作用的粒子质点系,在流体水平上建模。我们给出了这样的相互作用在冷锶气体的实验证据,研究云的密度分布,其大小作为原子数的函数,和它的呼吸振荡。
2013-01-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Coherent scattering of near-resonant light by a Dense Microscopic Cold Atomic cloud
我们测量了激光冷却的原子云对光的相干光的散射,原子云的大小与光波长相当。通过将调谐在原子共振附近的激光束与原子散射的场进行干涉,我们观察到随着原子数目的增加,共振的红移、加宽和消光饱和。我们将这些特征归因于增强的光诱导偶极-偶极相互作用在冷的,致密的原子系综中,导致标准预测的失败,如“合作兰姆位移”。基于洛伦兹-洛伦兹公式的平均场模型对原子云的描述忽略了光被同一个原子反复散射的散射事件,而微观离散偶极子模型结合了这些效应,导致与观测结果越来越接近,尽管仍然存在差异。
2016-04-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Rydberg tomography of an ultra-cold atomic cloud
里德伯原子之间的强相互作用最显著的特征之一是偶极阻塞效应,它只允许在阻塞球的体积内对里德伯态进行单次激发。在这里,我们提出了一种方法,在空间上可视化这种现象的非均匀气体的超冷铷原子。在我们的实验中,我们扫描的位置之一的激发激光器的冷云,并确定检测到的里德堡激发作为位置的函数的数量。通过中间5P水平的双光子电离过程中产生的离子的数量得到一个比较这种分布,我们证明了封锁效应修改的里德伯激发轮廓的宽度。此外,我们还研究了里德堡激发的动力学,发现激发的时间尺度依赖于束流位置处的原子密度。
2013-08-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Multimode collective scattering of light in free space by a cold atomic gas
我们研究了冷原子气体的集体反冲激光,它将入射激光的光子散射成自由空间中的多种辐射模式。该模型由N个原子的原子运动的经典方程组组成,其中辐射场已被消除。我们进行了数值模拟,使用分子动力学代码,相当有效的并行库仑求解器或PEPC,跟踪原子的轨迹。这些模拟显示了原子密度光栅的形成和散射光的集体增强,这两者都对原子云的形状和方向敏感。在初始为圆形云的情况下,云形状的动力学演化在密度光栅和集体散射的发展中起着重要的作用。使用有效的分子动力学程序的能力将是研究光与冷气体之间多模相互作用的有用工具。
2020-02-04 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
The effect of long-range forces on cold-atomic interaction: Ps-H system
利用改进的Ps-H系统静态交换模型,研究了长程作用力对冷原子相互作用的影响,得到了s波弹性相移和s波弹性截面.本文报道了在Ps-H系统中,用改进的静态交换模型在~ 3 × 10 ^{-6} eV能量下,由长程力引起的三重态通道中的费什巴赫共振。
2011-06-29 physics.atom-ph
Microscopic Lensing by a Dense, Cold Atomic Sample
我们证明,一个冷的,致密的样品的87 Rb原子可以表现出微米级的透镜效应,很像与宏观尺寸的镜头。该实验是在传统的z扫描测量的方式,但在弱得多的领域,并密切关注的失谐依赖的透射光进行。使用数值模拟和通过将样品建模为具有球面焦距的薄透镜来解释结果。
2014-12-01 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Some applications of the Faddeev-Yakubovsky equations to the cold-atom physics
本文介绍了Faddeev-Yakubovsky方程在描述原子束缚和散射问题中的一些最新应用。我们考虑了带电粒子$X$被氢原子散射的问题,特别关注$X=p,e^{\pm}$,冷玻色子分子系统以及N=3和N=4原子$^4$ He多聚体的束缚和散射性质。
2011-05-23 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus physics.atom-ph
Controlling the cold collision shift in high precision atomic interferometry
我们在这里提出了一种新的方法的基础上转移人口的绝热通过,允许制备冷原子样品的原子密度和原子数的一个明确的比例。利用该方法对激光冷却铯原子钟的冷碰撞频移进行了百分量级的测量,使铯原子喷泉精度的评估达到了$10^{-16}$水平。通过改进的装置,绝热通道将允许在高精度实验中在$10^{-3}$水平上测量原子数依赖的相移。
2002-09-03 physics.atom-ph
Cold, dense atomic ion clouds produced by cryogenic buffer gas cooling
我们通过激光烧蚀金属靶和低温缓冲气体冷却所产生的等离子体来产生冷而致密的原子离子云(Ca $^+$,Dy $^+$)。我们使用激光吸收光谱测量离子云的温度和密度。我们发现在低至6K的温度下可以获得大的离子密度。我们的方法开辟了新的途径来研究冷中性等离子体,并进行调查光谱的离子,不能轻易地激光冷却。
2019-06-08 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Coherent light propagation through cold atomic clouds beyond the independent scattering approximation
我们计算了在弱探针照明下冷原子气体的相对介电常数,直到密度的二阶。在一个图形表示方法的框架内,我们确定进入相干光传输的相对介电常数的描述的所有二阶图。这些图源于成对位置相关和经常性散射。利用耦合偶极方程,数值模拟了标量波和矢量波的相干传输,与微扰计算结果吻合较好。我们采用这种微扰膨胀的方法,经典的气体在休息,但该方法是可扩展的热气体与有限的原子运动和量子气体的非平凡的对相关性可以自然地包括在内。
2019-01-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Coherent flash of light emitted by a cold atomic cloud
当一束共振激光射向光学厚度较厚的冷原子云时,突然关闭,向前发射出一束相干的闪光。观察到这种瞬态现象是由于原子散射体的高度共振特性。我们定量分析了它的时空特性,并表现出非常好的协议与理论预测。在补充实验的基础上,在不使用干涉仪的情况下重建了相干光场的相位。
2011-03-31 physics.atom-ph physics.optics
Coherent Forward Broadening in Cold Atom Clouds
结果表明,漫反射冷原子云的均匀谱线展宽与原子云的共振光学厚度成正比。此外,它演示了如何强方向性的相干相互作用导致云的光谱强烈依赖于它的形状,即使当云是在恒定的密度举行。这两个数值观测可以通过扩展单光子波函数模型进行解析预测。最后,沿着激光传播线拉长云会导致激发概率分布偏离比尔-朗伯定律预测的指数衰减,达到云后面的原子比前面的原子更受激发的程度。这些计算是在与最近的实验相关的低密度下进行的。
2016-09-19 physics.atom-ph
Non equilibrium phase transition with gravitational-like interaction in a cloud of cold atoms
本文利用激光冷却的原子云在准二维阱中研究了类引力作用下的非平衡坍缩相变。使用理论论证和数值模拟,我们表明,像在二维重力,一个崩溃状态的转变发生在低于临界温度。此外,作为一个签名的非平衡性质的系统,持久的粒子电流,显着增加接近相变,观察。
2014-04-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Single shot three-dimensional imaging of dilute atomic clouds
光场显微镜方法与三维(3D)去卷积一起可以用于获得原子云的Single Shot 3D图像。我们证明了该方法使用的测试设置,从荧光$^{87}$ Rb原子蒸气提取三维图像。
2014-05-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
A proposed atom interferometry determination of $G$ at $10^{-5}$ using a cold atomic fountain
在精密计量学中,牛顿引力常数$G$的确定是一个真正的问题,因为它的历史被大量独立实验之间的巨大未知差异所困扰。在本文中,我们提出了一种新的实验装置测量$G$与$10^{-5}$的相对精度使用标准的冷原子喷泉和物质波干涉。我们详细讨论了系统误差的主要来源,也提供了预期的统计不确定性。本文还讨论了在$10^{-6}$水平上测定$G$的可行性。
2017-09-29 physics.atom-ph
Photon scattering from a cold, Gaussian atom cloud
研究了弱驱动原子云的偏振分布对其光子散射线形的影响。在这样做时,我们发现三个不同的极化制度。首先,对于稀释云,偏振强度是相对恒定的。其次,对于密度较大的云,偏振在云的前部建立,以获得近共振光。第三,当云凝结到其尺寸与波长相当的程度时,光重新聚焦到云的背面,从而产生红色失谐。对于这些制度,我们展示了“平均场”框架准确地描述了不同的光子散射线型。最后,对于更密集的云,平均场模型变得不准确,需要包括原子-原子相关的全点偶极子模型。
2019-08-14 physics.atom-ph
Kibble-Zurek mechanism in the self-organization of a cold atomic cloud
当应用两个反向传播的激光束的冷云的铷原子,我们观察到自发形成的强度图案与空间结构的原子自旋。我们研究了这些图案中的缺陷的平均数量作为跨越过渡阈值的扫描时间的函数。我们观察到一个幂律减少的缺陷的数量随着扫描时间的增加,典型的Kibble-Zurek机制。测量的指数与超临界分岔的预测是一致的。
2016-10-04 physics.atom-ph
Photonic Band Gaps in One-Dimensionally Ordered Cold Atomic Vapors
利用激光驻波囚禁的冷原子,实验研究了光在一维有序原子结构上的布拉格光的反射。通过微调的周期性,我们达到了由于层之间的折射率对比度的多次反射的制度,产生前所未有的高反射效率的80%。根据先前的预测,这一结果可以通过在这样的系统中发生光子带隙来解释。
2011-06-06 physics.atom-ph physics.optics
High-brightness ultra-cold metastable neon-beam
本文详细介绍了我们用于原子干涉测量的超冷亮亚稳氖原子束的特性。该装置的基础是从磁光阱(MOT)释放的原子束,该磁光阱与高强度的捕获激光、高磁四极场和大的激光解调一起操作。由于三维磁场和激光束的复杂结构,在适当的工作条件下,在四极磁场中心附近会形成一个明亮的小原子斑点。我们得到了最小陷阱直径为50微米,原子密度接近10^{13}cm^{-3},原子温度略低于多普勒极限温度200微K。通过释放被囚禁的原子,我们获得了一束明亮的冷原子束,它离碰撞极限原子密度不远。
2015-05-07 physics.atom-ph
Noise-induced topological transformations of vortex solitons in optical fibers filled with a cold atomic gas
我们考虑了在光抽运的情况下,在填充冷原子气体的空芯光纤中,光涡旋孤子的形成和传播受光和温度相关的原子涨落的影响。我们展示了不同的微扰引起的完全破坏和光滑变换的局部光学结构在空芯光纤中的拓扑特性。已确定的最大水平的光学和原子的波动,在该孤子制度可以保持。对这些水平的估计显示了在小于玻色-爱因斯坦凝聚体的临界温度的温度下观察光纤的芯填充气体中的光学涡旋孤子的机会。
2013-08-28 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Dimensional Control of the Coherence Time of Scattered Light in Cold Atom Clouds
本文通过实验与随机游走模拟证明,改变冷原子云的几何维度可抑制多重散射,从而延长散射光相干时间并趋近单散射极限。
2025-09-30 physics.atom-ph
Spatial instabilities in a cloud of cold atoms
密集的冷原子云已被证明与等离子体相似。先前的研究表明,这种云表现出由长程相互作用引起的不稳定性。然而,他们没有描述动态的空间特性。在这封信中,我们研究实验的随机不稳定性的空间性质,并发现,动态是本地化的。在光谱域和空间域(主成分分析)中分析数据。这两种方法都不能用本征模来描述动力学,这表明空间和时间是不可分离的。
2016-02-19 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Signatures of Strong Correlations in One-Dimensional Ultra-Cold Atomic Fermi Gases
最近在操纵超冷原子系统的成功允许探测不同的强关联制度在一维。通过调节原子间相互作用强度和陷阱参数,可以实现自旋相干和自旋非相干的Luttinger液体。我们确定的噪声相关性的密度波动作为一个强大的可观察性(唯一适用于被困原子气体的背景下),以区分这两个制度。最后,我们讨论了利用光晶格实现和实验探测这些现象的前景。
2008-04-07 cond-mat.other cond-mat.str-el physics.atom-ph
Large Faraday rotation of resonant light in a cold atomic cloud
实验研究了激光冷却铷原子云中共振光的法拉第旋转。测量结果产生了一个大的费尔德常数在200 000度/T/mm的范围和150度的最大偏振旋转。为了解释探测激光光谱的作用,有必要对透射光的偏振态进行完整的分析。
2001-03-16 physics.atom-ph physics.optics
Propagation of light through small clouds of cold interacting atoms
我们的实验表明,一个冷原子云的大小相当于光波长可以诱导大群延迟的激光脉冲时,激光紧紧地集中在它,并接近原子共振。观测到的延迟高达-10 ns,对应于负群速度低至-300 m/s的“超光速”传播。引人注目的是,由于云的尺寸非常小以及原子之间的光诱导相互作用,这种大的延迟与适度的灭绝有关。这意味着一个大的相移被印在连续的激光束,并打开有趣的应用前景的量子技术。
2015-11-26 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.optics
Observation of Large Atomic-Recoil Induced Asymmetries in Cold Atom Spectroscopy
原子反冲效应导致大(25%)的不对称性,在简单的光谱研究的钙原子已被激光冷却到10微开尔文。从更熟悉的多普勒展宽域的光谱开始,我们展示了吸收和光的受激发射之间的基本不对称性如何体现在较短的光谱脉冲导致傅里叶变换制度。这些效应发生在频率尺度上,比反冲位移本身的大小大得多,并且在饱和光谱学中以前没有观察到。这些结果与基于自由膨胀中性原子的最新光学原子钟有关。
2004-01-05 physics.atom-ph
Intense Atomic and Molecular Beams via Neon Buffer Gas Cooling
我们实现了一个连续的冷氘代氨束流的流量为3e 11 ND 3分子/s和一个连续的自由空间冷钾束流的流量为1 e16 K原子/s。用于产生这些光束的缓冲气体源的一个新特征是冷氖,由于中间努森数光束动力学,冷氖产生与冷得多的氦基源相当的前向速度和低能尾部。我们希望这个来源是平凡的推广到一个非常广泛的原子和分子物种与显着的蒸汽压低于1000 K。该光源的特性使其成为激光冷却分子或原子、冷碰撞研究、捕获或缓冲气体冷却原子或分子气体中的非线性光学的良好起点。
2008-12-11 physics.atom-ph
A Sideband-Enhanced Cold Atomic Source For Optical Clocks
我们演示了增强和优化的冷锶原子束从二维磁光阱(2D-MOT)横向加载从准直原子束通过添加边带频率的冷却激光。对冷却束和边带束的参数进行了扫描,以获得最大的原子束流,并与蒙特卡罗模拟进行了比较。对于给定的200 mW的总功率,我们获得了比传统的单频2D-MOT大2.3倍,亮4倍的原子通量。我们表明,边带增强的2D-MOT可以达到空间要求的塞曼慢系统的加载速率性能,同时它可以克服由于热光束碰撞和热黑体辐射移位的系统效应,使其适用于可移动和精确的光晶格时钟。最后,我们数值研究了边带增强的2D-MOT到其他碱土物种的可能扩展。
2019-09-12 physics.atom-ph
Observation of Optomechanical Strain in a Cold Atomic Cloud
本文报道了在强远失谐均匀激光束照射下,应用于热原子云和量子简并$^{87}\text{Rb}$原子云的光机应变的观测结果。在这种情况下,原子云就像一个透镜,聚焦激光束。作为反作用,原子会受到与束偏转相反的力,这取决于原子云密度分布。我们通过实验证明了这种力的基本特征,将其与公认的散射力和偶极子力区分开来。观察到的应变饱和,最终限制了可以转移到原子的动量脉冲。这种光机械力可以有效地诱导颗粒间的相互作用,这可以被光学调谐。
2017-10-17 physics.atom-ph
Optimal thickness of rectangular superconducting microtraps for cold atomic gases
本文研究了用于冷原子气体的矩形超导微阱。我们提出了一个一般性的论点,为什么微陷阱打开,如果靠近超导体的表面。我们表明,对于一个给定的宽度的条存在一个最佳的厚度下,可以实现的最近距离的微陷阱从超导体。如果利用超电流在边缘和角部附近的边缘增强,则距离可以显著改善。我们比较了数值计算与结果从保角映射,并表明保角映射往往可以给出有用的近似结果。
2012-08-10 cond-mat.supr-con physics.atom-ph