Three-body bound states in dipole-dipole interacting Rydberg atoms
我们证明了三个相同的里德伯原子之间的偶极-偶极相互作用可以产生束缚三聚体态。这些状态的微观起源与Efimov物理学有着根本的不同。存在两种稳定的三聚体构型，其中原子在垂直于静态电场的平面中形成等边三角形的顶点。三角形边长通常超过$R\approx 2\,μ\text{m}$，并且由于Kramers简并性，每个构型都是两倍简并的。势阱的深度和三角形边长可以通过外部参数来控制。我们建立了Borromean性质的三聚体状态，分析量子动力学的潜在的井，并描述其生产和检测的方法。
2013-11-21 physics.atom-ph quant-ph
Collective scattering in lattice-trapped Sr atoms via dipole-dipole interactions
本文基于耦合偶极模型研究三维光晶格中稠密锶原子系综的集体散射，揭示散射强度、频移和线宽对原子间距、原子数、分布、激光偏振及探测位置的依赖关系，为多体物理和量子信息应用提供新平台。
2023-08-07 physics.atom-ph quant-ph
Optical dipole micro-trap for atoms based on crossed planar photonic waveguides
该研究建模了由交叉悬浮光子脊形波导中双色倏逝波相长叠加形成的原子光学偶极微阱，估算铷原子阱参数并探讨其量子信息应用。
2023-11-02 physics.atom-ph quant-ph
Few-Body Bound States of Dipole-Dipole Interacting Rydberg Atoms
我们证明了共振偶极-偶极相互作用可以在两个和三个里德伯原子之间产生具有非重叠电子云的束缚态。二聚体态和三聚体态的产生是由于在分离原子的限制下，态之间避免了能级交叉而收敛到不同的精细结构流形。我们分析了势阱的角度依赖性，描述了这些势阱中的量子动力学，并讨论了它们的产生和检测方法。原子之间的典型距离为几微米的量级，其可以在最先进的实验中分辨。与[PRA $\textbf{86}$ 031401（R）（2012）]和[PRL $\textbf{111}$ 233003（2014）]中研究的二聚体和三聚体状态相比，潜在深度和典型振荡频率分别大约一个数量级。我们发现，二聚体和三聚体分子可以相对于弱电场的轴排列。
2014-07-08 physics.atom-ph quant-ph
Dipole-Dipole coupled double Rydberg molecules
我们证明了两个里德伯原子之间的偶极-偶极相互作用可以产生长程分子。结合势来自于两个态，它们收敛于不同的分离原子渐近线。这些状态在大距离处相互作用很弱，但随着范德华相互作用转变为原子之间的共振偶极-偶极相互作用，原子之间的距离逐渐减小，这些状态开始相互排斥。这种机制导致形成一个有吸引力的潜力之一。如果两个分离的原子渐近线来自于原子里德伯能级的小斯塔克分裂，它提高了塞曼简并度，那么阱的深度和最小值的位置由外电场控制。我们讨论了两种不同的几何形状，导致在本地和甜甜圈形状的潜力，分别。
2012-05-21 physics.atom-ph quant-ph
A proposal for continuous loading of an optical dipole trap with magnetically guided ultra cold atoms
用非耗散阱（如光偶极阱）捕获运动的原子，需要除去原子多余的动能。在这篇文章中，我们发展了一种机制，以收获超冷原子从引导原子束到一个光学偶极阱，通过消除他们的定向动能。我们提出了一个连续的加载方案，这是通过减速的磁势垒，然后通过光泵能量最低的塞曼子级。我们从理论上研究了该方案在超冷铬原子从磁引导原子束转移到深光学偶极阱中的应用。我们讨论了一个合适的磁场配置的实现。通过对加载过程的数值模拟，分析了该加载方案的可行性和有效性。
2009-12-11 physics.atom-ph quant-ph
Effect of dipole-dipole interaction in two atom systems : A steady state analysis
两个二能级原子的系统，无论是相同的，以及不相同的，在一个连续变化的偶极偶极耦合参数的影响下，为广泛的其他参数，如原子的水平分离和耦合强度的外部辐射场的行为进行了探讨。详细分析了不同能级粒子群的行为和一些原子相干态。详细研究了拉比场强度和偶极-偶极相互作用对双光子吸收几率的竞争效应对全同和非全同原子的影响。作为偶极耦合强度的函数，相同和不相同的原子的行为有显着的变化，即使是少量的非同一性的原子，在这项研究中，通过原子水平分离。
2012-07-24 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
In-trap fluorescence detection of atoms in a microscopic dipole trap
我们研究荧光检测使用一个或多个原子的蓝色失谐光的驻波举行深，微观偶极阱。蓝失谐的驻波实现了西西弗斯激光冷却机制，使得原子可以散射许多光子，同时保持被捕获。当成像多于一个原子时，蓝色失谐限制了由于非弹性光辅助碰撞造成的损失。利用这种驻波探测光束，我们证明，我们可以计数从一个到100个原子的顺序与亚泊松精度的微陷阱。
2015-05-19 physics.atom-ph quant-ph
Strong Collective Chiroptical Response from Electric-Dipole Interactions in Atomic Systems
Universidade Federal de São Carlos（圣卡洛斯联邦大学）；Universidade Federal Rio de Janeiro（里约热内卢联邦大学）
通过电偶极相互作用，在亚波长距离的原子手性结构中实现强集体手性响应，揭示了几何手性与集体光-物质相互作用的关联。
2026-09-02 physics.atom-ph quant-ph
Nondestructive light-shift measurements of single atoms in optical dipole traps
我们用一种非破坏性的探测技术测量了单个光阱~（87）Rb原子的~（5S）{1/2}，F=2到~（5 P）{3/2}，F '= 3跃迁的交流斯塔克位移，这种技术使我们能够测量同一个原子的荧光信号超过60秒。这些测量允许有效和快速表征的单原子陷阱，需要许多相干量子信息协议。虽然这种方法是使用单原子阱演示，但这个概念很容易扩展到可分辨的原子阵列。
2013-05-23 physics.atom-ph quant-ph
Observation of suppression of light scattering induced by dipole-dipole interactions in a cold atomic ensemble
本文研究了在偶极-偶极相互作用下，用近共振弱激光照射冷铷原子云时集体散射的出现。原子样品的大小与光的波长相当。当原子数从1逐渐增加到450时，我们观察到谱线变宽，出现小的红移，与此一致的是，相对于无相互作用原子的情况，散射光受到强烈的抑制。包括内部原子级结构的数值模拟与数据一致。
2014-10-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Effect of AC-Stark shift in optical dipole trap on absorption imaging of trapped atoms
本文研究了光偶极阱中交流斯塔克位移（即光位移）对原子原位吸收探针成像的影响。本文计算了$^{87}$ Rb原子在光偶极阱（ODT）中与囚禁有关的各种能级的光移。ODT光束的空间变化强度导致位置相关的光位移（即AC斯塔克位移）。原子的能级的这种修改导致吸收截面的修改，这最终修改了在成像探测束的给定波长处的原位吸收成像中的光密度（OD）。为了解释光移现象，对实验观测到的光偶极云吸收像，估算了光偶极阱中原子的正确数目。原位成像和这项工作可用于估计捕获原子云蒸发冷却过程中从阱中的瞬时损失率。
2020-03-12 physics.atom-ph quant-ph
Dipole-dipole Interactions Through a Lens
我们研究了在消球差透镜存在下两个原子之间的涨落介导的相互作用，证明了它们的共振偶极-偶极相互作用的增强。本文用消球差透镜的电磁格林张量导出了线性光学系统的场传输。集体内部原子动力学分析通过Lindblad主方程，它允许一个原子之间的色散和耗散相互作用的特征。因此，我们证明了原子之间的共振偶极偶极耦合可以在透镜的焦平面中增强，并且透镜修改的原子之间的能量交换可以产生相互捕获势。我们的工作为将偶极-偶极相互作用扩展到宏观尺度和研究它们的实验平台开辟了新的途径。
2022-04-01 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Measurement of the Angular Dependence of the Dipole-Dipole Interaction Between Two Individual Rydberg Atoms at a Förster Resonance
我们测量了相对位置受控的两个里德伯原子之间共振偶极-偶极相互作用的角度依赖性。通过在原子上施加静电场和磁场的组合，我们证明了在福斯特共振下隔离单个相互作用通道的可能性，该通道显示出明确的角度依赖性。我们首先通过光谱确定选择的福斯特共振，然后直接测量两个原子之间的相互作用强度，作为核间轴和量子化轴之间角度的函数。我们的结果与预期的角度依赖性$\propto(1-3\cos^2θ)$，并代表了一个重要的一步量子态工程的二维阵列的单个里德伯原子。
2015-08-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Dipole-dipole induced global motion of Rydberg-dressed atom clouds
我们考虑两个云的基态碱金属原子在两个不同的超精细基态。每个能级都与一个里德伯态发生远共振耦合，这导致了具有里德伯态性质的弱混合物的修饰基态。由于这种混合，为了正确选择里德伯态，原子经历共振偶极-偶极相互作用，从而引起作用于两个云中所有原子的机械力。这种行为与针对里德伯超原子之间的裸偶极-偶极相互作用预测的动力学相反，其中每个云只有单个原子受到偶极-偶极诱导运动[Phys. Rev. A { \bf 88} 012716（2013）]。
2014-03-31 physics.atom-ph
Effect of finite detection efficiency on the observation of the dipole-dipole interaction of a few Rydberg atoms
我们已经开发了一个简单的分析模型，描述在实验中测量的偶极-偶极相互作用在几个里德伯原子共振碰撞的多原子信号。结果表明，选择性场电离探测器的有限效率导致不同数目的里德伯原子共振碰撞谱的混合。给出了在一定探测效率下估算合适平均里德伯原子数的公式。我们已经发现，在一个和两个原子的信号中观察到的碰撞共振的振幅之间的关系的测量提供了一个简单的绝对检测效率和平均里德伯原子数的测定。我们还进行了钠原子束在小激发体积中的共振碰撞测试实验。分析了1 ~ 4个探测到的里德伯原子的共振态，并与理论作了比较。
2007-10-02 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Motion of Rydberg atoms induced by resonant dipole-dipole interactions
我们证明了里德伯原子的核运动可以由共振偶极-偶极相互作用引起，共振偶极相互作用触发两个能量接近的里德伯态之间的能量转移。原子如何运动以及是否运动取决于它们的初始排列以及初始电子激发。使用混合量子/经典传播方案，我们得到的轨迹和动能的原子，最初安排在一个规则的链和激子本征态准备。研究了非对角无序对原子运动的影响，结果表明，原子排列的不规则性会导致核动力学的加速。
2007-12-21 physics.atom-ph
Spectroscopic observation of resonant electric dipole-dipole interactions between cold Rydberg atoms
利用微波光谱技术观察到了冷里德伯原子之间的共振电偶极-偶极相互作用。用脉冲激光将磁光阱中激光冷却的Rb原子激发到45 d里德堡态。微波脉冲将这些里德伯原子的一部分转移到46 p态。然后，第二个微波脉冲将45 d态的原子驱动到46 d态，并被用作原子间相互作用的探针。发现这种双光子探测跃迁的光谱宽度依赖于46 p原子的存在，并且是由于45 d和46 p里德伯原子之间的共振电偶极-偶极相互作用。
2004-11-08 physics.atom-ph
Giant dipole oscillations and ionization of heavy atoms by intense electromagnetic fields
利用量子力学中的E-F模型计算了重原子的结合能，着重讨论了重原子的巨偶极振荡和电离现象。
2019-06-15 physics.atom-ph
Dipole-dipole frequency shifts in multilevel atoms
偶极-偶极相互作用导致频率偏移，预计这将限制下一代原子钟的性能。在这项工作中，我们计算偶极频率的变化占的内在原子的多级结构在标准的拉姆齐光谱。当询问具有最小的Clebsch-Gordan系数的过渡，我们发现，一个简化的两级处理变得不合适，即使在存在大的塞曼位移。对于这些情况下，我们显示了一个净抑制偶极频率偏移和实验相关参数的主导非经典效应的出现。我们的研究结果与当前几代的光晶格和光镊时钟有关，为进一步提高其当前精度开辟了一条道路，从而提高了其探测基础物理和多体物理的潜力。
2021-02-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Long range dipole-dipole interaction in atomic vapors probed by double-quantum two-dimensional coherent spectroscopy
利用光学双量子二维相干光谱（2DCS）研究了钾原子和铷原子蒸气中原子间的偶极-偶极相互作用。对于钾和铷，偶极-偶极相互作用的密度分别为$4.81 \times 10^8$ cm $^{-3}$和$8.40 \times 10^9$ cm $^{-3}$，对应于钾的平均原子间距为15.8 $μ$ m或$3.0\times 10^5a_0$，铷的平均原子间距为6.1 $μ$ m或$1.2\times 10^5a_0$，其中$a_0$是玻尔半径。我们报告的最低原子密度在偶极-偶极相互作用被检测到。实验结果证实了偶极-偶极相互作用的长程性质，这对于理解原子/分子中的多体物理是至关重要的。长程相互作用在涉及多体相互作用的基于原子的应用中也有意义。此外，我们证明了双量子2DCS是足够敏感的探测偶极-偶极相互作用的密度，可以实现与冷原子在磁光阱中，铺平了道路的双量子2DCS研究冷原子和分子。该方法还可以为研究诸如量子点和钻石色心等固态系统中的长程相互作用开辟一条新途径。
2018-11-19 physics.atom-ph
Two-dipole and three-dipole dispersion coefficients for interaction of alkaline-earth atoms with alkaline-earth atoms and alkaline-earth ions
由于长程相互作用在冷原子物理中的应用日益受到人们的关注，我们对碱土原子与碱土原子和碱土离子的双偶极$C_6$和三偶极$C_9$色散系数进行了理论计算。的$C_6$和$C_9$系数表示的动态偶极极化率，这是使用相对论方法计算。此后，计算出的$C_6$系数考虑碱土金属原子之间的比较与以前报道的值。由于没有其他早期的理论或实验结果，我们对碱土原子与碱土离子的$C_6$系数和$C_9$系数分别进行了拟合计算和比较。我们的计算与拟合计算非常吻合。我们还报道了碱土金属离子的基态的主导跃迁振子强度和静态偶极极化率，Mg $^+$、Ca $^+$、Sr $^+$和Ba $^+$以及碱土原子，即，Mg、Ca、Sr和Ba。这些，与现有的实验结果相比，表现出良好的协议。
2020-08-10 physics.atom-ph
Dipole trap for 87 Rb atoms using lasers of different wavelength
原子波函数的宇称性使中性原子不能具有永久电偶极矩。当原子暴露在强光下时，即光的电场中，会产生电偶极矩。因此，中性原子的光俘获依赖于诱导偶极矩。本文给出了用波长为1064 nm、850 nm、820 nm和800 nm的激光和束腰为50 $μ$ m、100 $μ$ m和200 $μ$ m的激光捕获$^{87}$ Rb（$D_2$线）原子所需的失谐量、势深和最小激光功率的计算值。
2005-11-23 physics.atom-ph
Simulations of the angular dependence of the dipole-dipole interaction among Rydberg atoms
两个里德伯原子之间的偶极-偶极相互作用取决于原子的相对取向和磁量子数的变化。我们模拟了这种各向异性对均匀电场作用下非晶多原子系统能量输运的影响。我们认为两个实验可行的几何形状，并发现在当前一代成像实验的影响应该是可测量的。在这两种几何结构中，$p$特征的原子被定域到一个小的空间区域中，该空间区域浸没在填充有$s$特征的原子的较大区域中。由于偶极-偶极相互作用引起的能量转移可导致$p$特征扩散到最初由$s$原子占据的区域中。在较长的时间尺度上，能量输运被限制在靠近$p$区域边界的体积内，这暗示了安德森局域化。我们计算了一种特殊几何构型的关联长度为6.3~ $μ$ m。
2016-06-02 physics.atom-ph
Electric-field induced dipole blockade with Rydberg atoms
高分辨激光斯塔克激发超冷铯原子的np（60 < n < 85）里德堡态，有效地阻断了长程偶极-偶极相互作用的激发.偶极阻断效应被观察为里德伯激发的淬灭，取决于由外部电场诱导的偶极矩的值。最终的离子，可以匹配偶极封锁效应的影响进行了详细讨论，但排除了我们的实验条件。相互作用的里德伯原子的激发的解析和蒙特卡罗模拟与实验一致，表明最近邻的里德伯原子的主要作用。
2007-03-15 physics.atom-ph
Frequency-comb based double-quantum two-dimensional coherent spectroscopy identifies collective hyperfine resonances in atomic vapor induced by dipole-dipole interactions
基于频率梳的多维相干光谱技术是一种新的光学方法，可以在短时间内实现高分辨率的测量。该方法的分辨率使得多维相干光谱学与具有窄共振的原子系统相关。我们利用双量子多维相干光谱揭示了在100 ℃下由偶极-偶极相互作用引起的铷蒸气中的集体超精细共振。我们在双量子二维光谱中观察到了倾斜的线形，这在多普勒展宽系统中还没有报道过。倾斜的线形表明，信号主要来自相对速度接近零的相互作用原子。
2017-11-10 physics.atom-ph
Alignment-dependent decay rate of an atomic dipole near an optical nanofiber
我们研究了$^{87}$ Rb原子自发发射率的变化，即Purcell效应，在一个光学透镜（$\sim$ 500 nm直径）附近。我们观察到的增强和抑制的原子衰变率取决于诱导的原子偶极子相对于的取向。当考虑原子作为简单的振荡线性偶极子时，时域差分模拟与测量定量一致。这是令人惊讶的，因为原子的多能级性质应该产生不同的辐射模式，预测比测量的寿命更小的修改。这项工作是朝着表征和控制光波导附近的原子特性迈出的一步，光波导是量子光子学发展的基本工具。
2017-04-27 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Optical dipole force on ladder-like three-level atomic systems driven by chirped few-cycle-pulse laser fields
本文研究了在周期啁啾激光场作用下，梯形三能级原子系统中相干布居数转移的光偶极力。通过数值求解适当的密度矩阵方程，研究了相干布居转移现象。另一方面，通过数值求解力方程和密度矩阵方程，自洽地计算了光偶极力。通过对质心运动的分析，表明啁啾脉冲光偶极力可以类似于近共振或非共振光偶极力，用于原子束中原子的聚焦和散焦。此外，还研究了布居转移对脉冲参数变化的鲁棒性，以及拉比频率和啁啾率的变化对光偶极子力的影响。所提出的方案可能会打开新的视角，在原子束中的原子和分子的聚焦和散焦，因为该方案减轻了在任意频率下产生变换限制脉冲激光场的需求。
2012-06-26 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Simulations of the Dipole-Dipole Interaction between Two Spatially Separated Groups of Rydberg Atoms
模拟了超冷里德伯原子间的偶极-偶极相互作用。我们研究了一个一般的相互作用方案，其中两个原子被激发到x和x'态，通过福斯特共振转换到y和y'态。原子排列在两个空间上分离的组中，每个组仅由一种原子组成。我们记录了当两个基团之间的距离变化时，被激发到y'态的原子的分数。在零失谐的情况下，依赖于总是共振的相互作用的多体效应导致相互作用具有有限的范围。当失谐量大于零时，另一个多体效应会在两组原子之间有一定距离时引起相互作用的峰值。为了得到这些结果，有必要包括多个原子和解决整个多体波函数。这些模拟结果支持最近的实验证据。这些多体效应与原子的适当空间排列相结合，可以用于控制原子之间的能量交换。
2009-07-31 physics.atom-ph
Electric dipole polarizabilities at imaginary frequencies for the alkali-metal, alkaline-earth, and inert gas atoms
在虚频率下对氢、碱金属原子、碱土金属原子和惰性气体的电偶极极化率进行了评估，并列出了原子静态极化率、原子-表面相互作用常数和原子的均质和杂原子双原子组合的色散（或范德华）常数的结果值。
2009-02-23 physics.atom-ph
Dipole-dipole instability of atom clouds in a far-detuned optical dipole trap
用平均场方法计算了偶极-偶极相互作用对远共振光偶极俘获方案的影响。捕获激光场使原子极化，伴随的偶极-偶极能量移动加深了煎饼状云中的吸引势最小值。在高密度下，热运动不能稳定气体以防止自收缩，并且发生不稳定性。我们计算的边界上的稳定和不稳定的平衡区的原子数和陷阱深度的温度比的二维相图。我们讨论了偶极-偶极不稳定性对光学偶极阱中实现玻色-爱因斯坦凝聚所需参数的限制。
2007-03-06 physics.atom-ph physics.optics
Quantum Zeno suppression of dipole-dipole forces
我们考虑了嵌入超冷气体中的高激发态里德伯原子二聚体中由于共振偶极-偶极相互作用引起的原子间力。这些力量依赖于一个相干叠加的两个原子的电子状态，这是破坏了连续监测的二聚体状态通过检测方案利用可控的相互作用与背景气体原子。我们发现，这种内在的退相干的分子能量表面可以逐渐恶化的排斥二聚体状态，造成吸引力和排斥字符的混合。对于足够强的退相干，类泽诺效应导致原子间力的完全停滞。最后，我们展示了如何短的散肩脉冲可以可控地重新分配不同的分子能量表面之间的人口。
2016-11-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Stark-tuned Förster resonance and dipole blockade for two to five cold Rydberg atoms: Monte Carlo simulations for various spatial configurations
本文给出了不同空间位形下2 ~ 5个冷铷里德伯原子间斯塔克调谐Förster共振和偶极阻塞的蒙特卡罗模拟结果。研究了原子空间不确定性对共振振幅和共振谱的影响。分析了在两个冷里德伯原子之间的Förster共振下观测相干类拉比布居振荡的可行性。光谱和里德堡偶极封锁的保真度计算各种实验条件下，包括非零失谐的Förster共振和有限的激光线宽。结果进行了讨论的背景下的量子信息处理与里德伯原子。
2010-11-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Measurement of the Electric Dipole Moment of $^{171}$Yb Atoms in an Optical Dipole Trap
用光学偶极阱（ODT）测量了$^{171}$ Yb $(I=1/2)$原子的永久电偶极矩（EDM）。通过实现同时自旋选择和自旋保持的循环跃迁，实现了具有50 $\%$的自旋检测效率的量子非破坏测量。观察到由于静态E场引起的奇偶混合的系统效应，并且通过在相反方向上使用ODTs的测量之间进行平均来抑制。相干自旋进动时间远大于300 s。EDM确定为$d({\rm^{171}Yb})={\color{black}(-6.8\pm5.1_{\rm stat}\pm1.2_{\rm syst})\times10^{-27}\ e\ \rm cm}$，导致上限为$|d({\rm^{171}Yb})|<{\color{black}1.5\times10^{-26}\ e\ \rm cm}$（$95\%$ C.L.）。这些测量技术可适用于寻找$^{225}$ Ra的EDM。
2022-07-17 nucl-ex physics.atom-ph quant-ph
Resonant electric dipole-dipole interactions between cold Rydberg atoms in a magnetic field
激光冷却的Rb原子被光学激发到46 d Rydberg态。微波脉冲将一部分原子转移到47 p里德堡态。利用双光子微波跃迁46 d-47 d的线宽，研究了这两种态原子间的共振电偶极-偶极相互作用。弱磁场（约0.5 G）的存在下减少了观察到的线加宽，表明相互作用被抑制的领域。该领域消除了一些负责的共振相互作用的能量简并，这是一个定量模型的基础上产生的抑制。还提出了一种利用34 s-34 p单光子跃迁标定磁场强度的方法。
2006-04-21 physics.atom-ph
Investigating the static dipole polarisability of noble gas atoms confined in impenetrable spheres and shells
利用B样条无规相位和交换近似，研究了受限于不可穿透球和球壳中惰性气体原子的静态偶极极化率。整个惰性气体序列的偶极极化率的一般趋势显示，在偶极极化率的限制不可穿透的球的体积减少，并在偶极极化率的限制不可穿透的球壳的内壳半径增加了很大的增加。
2015-03-14 physics.atom-ph
Quantum Phases from Competing Van der Waals and Dipole-Dipole Interactions of Rydberg Atoms
该研究聚焦一维系统，利用里德伯原子的范德华与偶极-偶极相互作用，得到均匀链与二聚体模型的零温相图，发现新型键序-密度波相，证明了里德伯平台在短长程相互作用研究中的多功能性。
2023-10-17 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Integrated Optical Dipole Trap for Cold Neutral Atoms with an Optical Waveguide Coupler
集成光学偶极阱利用双色（红、蓝失谐）行波场捕获冷中性原子。为了实现纵向限制，我们建议使用集成光波导耦合器，它提供了一个电势梯度沿光束传播方向足以限制原子。这种集成的光学偶极阱由于其小的模面积可以支持具有大光学深度的原子系综。它的准TE 0波导模式具有优势的HE 11模式的一个陷阱，与小的非均匀塞曼加宽区。纵向限制消除了对1-D光晶格的需要，减少了碰撞阻塞的原子负载，潜在地产生更大的系综。波导阱允许与纳米制造技术的可缩放性和可集成性。我们分析了这种集成原子阱的潜在性能。
2013-03-12 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
A superatom picture of collective nonclassical light emission and dipole blockade in atom arrays
我们表明，两次，二阶相关的散射光子从平面阵列和链的原子显示非经典的功能，可以描述的超原子图片的规范单原子$g_2(τ)$共振荧光结果。对于超原子，单原子线宽被替换为底层集体低光强本征模的线宽。强的光诱导偶极-偶极相互作用导致相关响应、抑制联合光子探测事件和抑制集体原子态的多个激发的偶极阻断。对于目标次辐射模式，即使与单个原子相比，发射光的非经典性质也可以显著增强。
2020-07-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
QED-based Optical Bloch Equations without electric dipole approximation: A model for a two-level atom interacting with a monochromatic X-ray laser beam
从束缚态量子电动力学的最小耦合哈密顿密度出发，导出了一组光学布洛赫方程。由于没有电偶极近似（EDA）对束缚态量子电动力学的最小耦合哈密顿密度进行近似，因此这种光学布洛赫方程是以前广泛使用的光学布洛赫方程所不能比拟的。由于X射线的波长与原子的波长很接近，使得电偶极近似（EDA）失效，因此我们的光学Bloch方程可以描述二能级原子与任意波长的单色光相互作用，适用于研究X射线激光束中二能级原子的光谱和Rabi振荡。
2012-09-04 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Atom-pair kinetics with strong electric-dipole interactions
通过原子从近似非极性到高度偶极量子态的绝热转变，里德伯原子系综从弱相互作用状态切换到强相互作用状态。使用类似于场离子显微镜的设备探测所产生的电偶极-偶极力。离子成像和对相关分析揭示了相互作用原子的动力学。哑铃形的对相关图像证明了双偶极力的各向异性。偶极$C_3$系数，来自图像的时间依赖性，同意从原子的永久电偶极矩计算的值。结果表明，多体动力学类似于强耦合粒子系统中的无序诱导加热。
2016-01-11 physics.atom-ph
Spatial Kramers-Kronig relation and unidirectional light reflection induced by Rydberg dipole-dipole interactions
信号场的色散与吸收响应之间的Kramers-Kronig（KK）关系可以通过均匀样品靶原子与控制原子之间的偶极-偶极相互作用从频域映射到空间域。这是通过在单光子远失谐驱动机制中为三能级靶原子建立有效的二能级组态，同时在单光子共振驱动机制中为三能级控制原子保持高的里德伯激发来实现的。我们特别发现，它是可行的，以实现一个动态可调的空间KK关系，支持非对称，甚至单向反射适当的信号频率在一个受控的范围。采用周期性晶格的目标原子，多重布拉格散射可以进一步纳入空间KK关系，大大提高了非零反射率，而不会打破不对称或单向反射。
2022-04-19 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Retardation effects in induced atomic dipole-dipole interactions
本文用平均场方法计算了长波长和短波长激光诱导的玻色-爱因斯坦凝聚体中的方位平均延迟偶极-偶极相互作用。我们的计算表明，偶极-偶极相互作用在较短的波长变得显着更强，多达30倍，由于延迟效应。这种增强，随着列入的动态极化率，表明在显着低于以前实现的强度在中性原子凝聚体中诱导长程原子间相互作用的方法。
2016-10-18 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Nonconservative dipole forces in a two-atom system with one atom excited
本文计算了双原子系统中一个原子激发时的非保守偶极力，发现其具有垂直于原子间轴的分量，虽远小于范德瓦尔斯力但可能实验可测，并估算了氢原子系统的位移。
2021-11-24 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Nonlinear dynamics of atoms in a crossed optical dipole trap
本文研究了两束正交高斯光束形成的光偶极阱中原子的经典动力学行为。相空间是规则轨道和混沌轨道的混合物，随着原子能量的增加，后者变得占主导地位。通过考虑自由运动的原子系综，研究了这些垂直高斯光束的捕获能力。在偶极阱突然打开后，系综中的一定比例的原子仍然被捕获。大多数这些被困原子的能量大于逃逸通道，这可以通过存在具有很长逃逸时间的规则和混沌轨道来解释。
2014-11-12 physics.atom-ph
Observation of the Dipole Blockade Effect in Detecting Rydberg Atoms by the Selective Field Ionization Method
激光激发介观里德伯原子系综时的偶极阻塞效应是由于相互作用的里德伯原子的集体能级发生移动，使一个原子激发到里德伯态时阻塞了其他原子的激发。它用于在光阱中获得基于单个中性原子的纠缠量子比特态。本文介绍了用选择性场电离方法观察到1-5个原子的介观系综偶极阻塞的实验结果。研究了磁光阱中Rb里德伯原子的三光子激光激发$ 5S_{1/2} \to 5P_{3/2} \to 6S_{1/2} \to nP_{3/2} $谱。我们已经发现，对于介观系综，这种方法只允许观察到部分偶极阻塞。这很可能与寄生电场的存在降低了里德伯原子的相互作用能、检测到高态的概率的降低以及在单个相互作用体积中的里德伯原子的相互作用能的强角度依赖性有关。
2020-04-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Radiative toroidal dipole and anapole excitations in collectively responding arrays of atoms
环形偶极子代表了一种经常被忽视的电磁激励，与标准的电和磁多极展开不同。我们展示了如何一个简单的安排，强辐射耦合原子可以用来合成一个环形偶极子的环形拓扑产生的辐射跃迁形成一个有效的极向电流缠绕在环面。我们扩展协议的方法来准备一个离域的集体激发模式组成的一个合成晶格的这种环形偶极子和一个非辐射，但振荡的电荷电流配置，动态anapole，其中的远场辐射的环形偶极子是相同的电偶极子取消。
2020-07-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Laser-cooled caesium atoms confined with magic-wavelength dipole inside a hollow-core photonic-bandgap fiber
我们报道了激光冷却铯原子装入空芯光子带隙光纤，并将原子限制在光纤的7 $μm$直径的核心与魔术波长偶极阱在$\sim$ 935 nm。魔波长的使用消除了由纤芯中的偶极陷阱引起的铯的852 nm光学跃迁的AC斯塔克位移，并抑制了由原子径向分布引起的原子系综的不均匀加宽。这开启了在毫秒的时间尺度上连续探测原子的可能性-比以前的工作中报道的时间长约1000倍，因为偶极阱不必被调制。我们描述了我们的原子加载设置和它的独特功能，并提出光谱测量铯的D $_{2}$线在连续波偶极阱高达$1.7 \times 10^{4}$内加载的空芯光纤。
2018-12-07 physics.atom-ph
Interplay between van der Waals and dipole-dipole interactions among Rydberg atoms
由于黑体辐射对附近里德堡能级的不必要的填充，在介观系统中相干操纵里德伯原子已被证明是具有挑战性的。最近，已经有一些努力来理解这些影响使用状态的低主量子数，只有共振偶极-偶极相互作用。我们进行实验，表现出黑体诱导的偶极-偶极相互作用的状态，也有一个显着的范德华相互作用。使用增强的速率方程模型，捕捉一些长程性质的偶极相互作用，我们表明，里德堡激发的初始程度主要是由范德华相互作用，而在以后的时间观察到的线宽主要是由偶极-偶极相互作用。最后对量子模拟的发展前景进行了展望。
2020-10-14 physics.atom-ph
Probing interactions between Rydberg atoms with large electric dipole moments in amplitude modulated electric fields
实验研究了主量子数为$n=53$的里德堡-斯塔克态氦原子间的偶极-偶极相互作用，以及由诱导电偶极矩约为7900 D引起的近似线性斯塔克能移.实验在脉冲超音速亚稳态氦束中进行，粒子数密度高达$\sim10^9$ cm $^{-3}$。在振幅调制，射频电场的存在下，已观察到的光谱强度分布的变化与过渡到这些状态，归因于偶极-偶极相互作用内的合奏激发原子。实验结果与用Floquet方法计算的里德伯能级结构非常吻合，激发最多可由4个原子共享。使用这些里德堡-斯塔克态作为传感器的非共振宽带射频电噪声进行了讨论。
2015-07-13 physics.atom-ph
High-precision calculations of dispersion coefficients, static dipole polarizabilities, and atom-wall interaction constants for alkali-metal atoms
用相对论从头算方法计算了碱金属原子Na ~ Fr在基态相互作用的范德华系数。计算的准确性估计也通过评估原子的静电偶极子极化率和系数的原子与一个完美的导电壁的相互作用。这些结果与超冷碰撞和磁场诱导的Na和Rb的费什巴赫共振研究的最新数据非常吻合。对于Cs，我们提供了超冷碰撞研究急需的数据。
1998-12-16 physics.atom-ph
On the dipole approximation in the theory of photoionization of the atom
本文在二次量子化与不可约张量算符框架下给出四极跃迁算符的解析结构，并提出以偶极与四极跃迁完整截面之比作为偶极近似适用性的新非相对论判据。
2025-04-11 physics.atom-ph
Enhancement factor for the electron electric dipole moment in francium and gold atoms
如果电子具有电偶极矩（EDM），它们将诱导原子的EDM。对于特定原子，原子EDM与电子EDM的比率称为增强因子R。我们计算了Francium和Au原子的增强因子，结果Fr为910 ± 5%，Au为260 ± 15%。这些增强因子的大值使得这些原子对电子EDM测量具有吸引力，因此对时间反演不变性破坏的搜索具有吸引力。
1998-11-25 physics.atom-ph
Optical dipole traps for neutral atoms
本文综述了激光场中基于光偶极力的原子阱及其作为超低能存储器件的独特功能。讨论了偶极相互作用的基本物理，解释了偶极俘获实验的实验背景。具体的捕获方案和实验，在广泛的应用范围内的偶极陷阱探索考虑特定的例子。
1999-02-24 cond-mat physics.atom-ph physics.gen-ph
