Effect of an oscillating Gaussian obstacle in a Dipolar Bose-Einstein condensate
利用振荡蓝失谐激光(高斯障碍)研究了铒($^{168}$ Er)和镝($^{164}$ Dy)偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中涡旋偶极的动力学.为了观察涡旋偶极子,我们实时求解准二维的非局域Gross-Pitaevskii(GP)方程。我们计算了偶极BEC中涡旋偶极成核的临界速度与偶极相互作用强度的关系。我们还显示了动力学的涡旋偶极子和稀疏脉冲在偶极BEC组。在具有高斯障碍物的偶极玻色-爱因斯坦凝聚中,我们观察到了由于动态迁移的涡旋偶极相互作用而产生的稀疏脉冲。
2018-09-19 cond-mat.quant-gas
Calibrating the momentum width of a trapped Bose-Einstein condensate by one-dimensional optical lattice pulse sequences
本文提出用双驻波脉冲的物质波干涉测量囚禁BEC的超窄动量宽度,并结合Gross–Pitaevskii模拟与Wigner函数揭示平均场作用和密度调制导致条纹周期缩短。
2022-07-07 cond-mat.quant-gas
Shortcuts to adiabaticity for an interacting Bose-Einstein condensate via exact solutions of the generalized Ermakov equation
结合变分近似和反工程技术,研究了加载在谐振子(HO)阱中的一维有效玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)绝热膨胀的简化方法.分段常数(不连续)的中间陷阱频率,类似于已知的bang-bang形式的最优控制理论,来自广义Ermakov方程的精确解。本文考虑的控制方案包括在短时间尺度上的虚陷波频率,即,用二次排斥势代替HO势。考虑到BEC的固有非线性,结果报告的最小传输时间,激发能(测量偏离有效绝热性),和稳定的捷径绝热协议。这些结果不仅有助于实现快速无摩擦冷却,而且有助于解决量子速度极限和热力学的基本问题。
2020-04-29 cond-mat.quant-gas nlin.SI quant-ph
Dynamics of the creation of a rotating Bose-Einstein condensate by two-photon Raman transition using Laguerre-Gaussian pulse
我们研究了与玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中涡旋产生相关的动力学,从另一个非旋转的BEC使用高斯(G)和拉盖尔-高斯(LG)激光脉冲的双光子拉曼跃迁。特别地,我们考虑了超精细基态的Rb原子在准二维简谐势阱中的BEC。由G和LG激光脉冲产生的光学偶极势以这样的方式修改谐波陷阱,即在拉曼跃迁过程中凝聚物的密度分布取决于所产生的涡旋的符号。我们调查所发挥的作用,通过无量纲的峰值拉比频率和组件间的相互作用的人口转移过程的动力学和最终人口的旋转凝聚体的拉曼耦合参数表现出来。在拉曼跃迁过程中,两个玻色-爱因斯坦凝聚体之间的相互作用强度越强,相互重叠越大。
2019-06-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Momentum-space engineering of gaseous Bose-Einstein condensates
我们展示了如何气态玻色-爱因斯坦凝聚体的动量分布可以通过施加驻波激光脉冲序列的形状。我们提出了一个理论,其有效性在早期的实验中得到了证明[L.]。Deng等人,\prl { \bf 83},5407(1999)]中,研究了动量空间中双脉冲序列对凝聚波函数的影响。我们推广以前的结果的情况下,任意强度的任意间隔分开的$N$脉冲,并显示这些参数可以被设计成产生所需的最终动量分布。我们发现,几个动量分布,重要的原子干涉应用,可以工程高保真度与两个或三个脉冲。
2010-11-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Role of temperature effects in the phenomenon of ultraslow electromagnetic pulses in Bose-Einstein condensates of alkali-metal atoms
本文研究了碱金属原子在玻色-爱因斯坦凝聚体状态下的光学性质随温度的变化。该描述是建立在微观的方法,是基于绿色功能形式主义的框架。我们发现的标量格林函数描述的线性响应的凝聚气体的弱外部电磁场(激光)的表达式。结果表明,这些功能依赖于温度,系统的其他物理性质,并对激光器的频率失谐。我们比较了系统响应中凝聚态和非凝聚态粒子的相对贡献。通过两能级和三能级系统的例子研究了温度效应的影响。我们表明,在这些情况下,这是最常见的实现在本实验中,群速度和脉冲的吸收率实际上不依赖于从绝对零度到临界温度的区域中的气体温度。我们还讨论了温度效应对碱金属原子气体中电磁脉冲的慢化现象起重要作用的情况,这种气体具有玻色-爱因斯坦凝聚体。
2009-11-17 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Non-equilibrium dynamics of an ultracold Bose gas under a multi-pulsed quantum quench in interaction
通过计算模型系统的单体、两体关联函数和Tan接触,研究了零温下弱相互作用玻色气体在多脉冲量子猝灭作用下的非平衡动力学性质.多脉冲猝灭表示如下:首先在时间$t=0$处突然猝灭从$g_{i}$到$g_{f}$的原子间相互作用,保持时间$t$,然后突然猝灭从$g_{f}$回到$g_{i}$的相互作用,保持时间$t$序列$n$倍。特别地,选择了两种典型的淬火参数,分别对应于$(g_{i}/g_{f}>1)$和$(g_{i}/g_{f}<1)$。发现$n$的猝灭次数越多,激发态越多,表明多脉冲QQ比“一次性”量子猝灭更能研究多体量子系统的非平衡动力学.最后,我们讨论了$n$ th猝灭后的二体关联函数的超短程性质,它可用于探测实验中的“Tan'scontact”.我们所有的计算都可以在目前的冷原子实验中得到检验。
2015-01-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Emulation of the dynamics of bound electron exposed to strong oscillatory laser field with Bose-Einstein Condensates
University of Science and Technology Beijing(北京科技大学);Institute of Applied Physics and Computational Mathematics(应用物理与计算数学研究所)
本文通过玻色-爱因斯坦凝聚体模拟强振荡激光场中束缚电子的动力学,揭示了相互作用对非平衡过程的调控作用。
2026-02-06 cond-mat.quant-gas
Storing short single-photon-level optical pulses in Bose-Einstein condensates for high-performance quantum memory
大规模量子网络需要量子存储器,其特征在于非经典光的长寿命存储以及高效、高速和可靠的操作。由于物质平台和光物质相互作用协议的固有限制,这些功能的同时实现是具有挑战性的。在这里,我们提出了一种方法来克服这个障碍,基于玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)平台上的Autler-Townes-splitting(ATS)量子存储协议的实现。我们证明了这种方法的原理证明,通过存储短脉冲的单光子级光作为集体自旋激发在铷BEC。对于20 ns的长脉冲,我们实现了一个超低噪声存储器的效率为30%,寿命为15 $μ$ s。ATS协议的非绝热特性(导致高速和低噪声操作)与BEC平台固有的大原子密度和超低温(提供高效和长寿命的存储)相结合,开辟了一条通往高性能量子存储器的新途径。
2020-10-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Soliton dynamics of a high-density Bose-Einstein condensate subject to a time varying anharmonic trap
本文研究了高密度玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)在时间振荡势阱中的孤子动力学。BEC的行为描述与修改的Gross-Pitaevskii方程(mGPE),考虑到三体损失,原子喂养和量子涨落(到一个新的高密度项)。采用变分近似方法研究了高斯脉冲在静态双势阱中的行为。直接数值解的mGPE证实,脉冲的中心表现出振荡行为(VA预测),并显示出一种新的现象的碎片和再生(FR)。结果表明,如果我们考虑一个潜在的时间依赖的二次项,这个FR过程被破坏,但FR生存,如果时间依赖引入一个立方项。当脉冲的振荡保持在其中一个势井中时,VA与数值解之间的比较显示出良好的一致性。研究了量子涨落项对FR过程的影响。最后,使用超高斯试验函数的变分结果。
2020-12-16 cond-mat.quant-gas
Observing phase jumps of solitons in Bose-Einstein condensates
宏观波函数的相位差是原子玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中孤子的一种独特结构。然而,到目前为止,对超冷原子的实验都是通过观察密度分布的谷来研究孤子的动力学。我们提出了一种利用拉曼和射频脉冲干涉技术观测BEC中孤子相位差的方法。我们引入了一个相位跳变因子,这是一个指标来衡量两点之间的相位差。它表明,通过使用投影格罗斯-Pitaevskii方程的干涉密度比,拉曼和射频脉冲后的两个组件的BEC的密度比,再现相位跳变因子。该技术将成为研究原子玻色-爱因斯坦凝聚中相位烙印孤子的衰减和击穿的一种新方法。
2022-10-15 cond-mat.quant-gas
Feshbach-resonant Raman photoassociation in a Bose-Einstein condensate
我们通过脉冲拉曼光缔合的两个组件的玻色-爱因斯坦凝聚体附近的强费什巴赫共振,反直观和直观的脉冲序列的稳定的异质结分子的形成模型。与单独的激光相比,弱拉曼光缔合对于违反直觉的(直觉的)脉冲序列被增强多达十(五)倍,而强拉曼光缔合几乎没有增强-无论脉冲序列如何。更强的原子内、分子内或原子-分子碰撞导致转换效率的预期降低,但是更强的环境原子间碰撞导致稳定分子产生的效率的意外增加。数值结果与解析近似值吻合较好。
2011-10-13 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Improved optical standing-wave beam splitters for dilute Bose-Einstein condensates
基于玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的原子干涉测量法利用低温和长相干长度来促进高精度测量。原子干涉测量学的进展预示着陀螺仪和加速计等导航设备的改进,以及基础物理学中的应用,如精确测定物理常数。以前的工作表明,分束器和原子干涉仪中的稀BEC动量的相干操作的反射镜可以实现与序列的非共振驻波光脉冲。虽然以前的工作集中在光脉冲的振幅和持续时间的优化,以产生具有高保真度的高阶动量态,我们探索如何改变光脉冲的形状影响最佳分束器的性能,以及脉冲形状的影响优化参数的灵敏度在实现高保真度在高动量态。在模拟的两个脉冲分束器,利用优化的方形,三角形,正弦平方脉冲形状应用于稀释BEC,我们,在某些情况下,降低参数的灵敏度的数量级,同时保持保真度。
2021-11-24 cond-mat.quant-gas physics.app-ph
Laser pulse amplification and dispersion compensation in an effectively extended optical cavity containing Bose-Einstein condensates
我们回顾和批判性地评估我们的建议的脉冲放大方案的基础上,两个玻色-爱因斯坦凝聚体内的锁模激光器的谐振腔。两种凝聚体用于补偿群速度色散。通过冷凝物的超低速光传播导致腔往返延迟时间的相当大的增加,降低了激光器的有效重复率,并且因此按比例增加了输出脉冲能量。最近有人认为,原子与原子之间的相互作用会使我们的建议更加有效。然而,无论是在我们最初的建议,也不是在相互作用的情况下,由于光学能量吸收的冷凝加热的限制被考虑在内。我们的研究结果表明,有一个关键的操作时间,$~0.3$ ms,为最佳的放大因子,这是在$\sim 10^2$的数量级,在有效的冷凝长度为$\sim 50$ $μ$ m。本文还讨论了放大器的带宽对脉冲最小时间宽度的限制。
2013-01-09 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Approach for making visible and stable stripes in a spin-orbit-coupled Bose-Einstein superfluid
具有自旋-轨道耦合的自旋- $1/2$玻色-爱因斯坦凝聚体的条纹相的特征在于两个连续对称性的自发破缺:规范对称性和平移对称性。这是超固体的一个特殊特征,是相互作用的结果。我们提出了一种方法来产生条纹配置与高对比度的条纹,使其在原子气体中的实验检测一个现实的角度来看。我们的方法,其效率是直接确认的三维Gross-Pitaevskii模拟,是基于空间分离的两个自旋组件成一个二维双层配置,导致减少的有效种间相互作用和条纹相的稳定性的增加。我们还探讨了一个$π/2$布拉格脉冲的效果,导致条纹波长的增加,和一个$π/2$射频脉冲,揭示了自旋通道中的序参量的相干性。
2014-12-02 cond-mat.quant-gas
Enhancement of spin coherence in a spin-1 Bose condensate by dynamical decoupling approaches
本文从理论上研究了在$^{87}$ Rb自旋为1的玻色凝聚体中,周期性的、级联的或Uhrig动力学解耦的$N$脉冲序列对自旋相干性的增强作用,在这种铁磁相互作用的凝聚体中,内禀动力学不稳定性引起自旋退相干,并最终导致多空间畴结构或自旋织构.我们的结果表明,所有的三个序列成功地提高自旋相干性,推动最不稳定的模式在凝聚体的波矢到一个更大的值。在具有相同脉冲数的三个序列中,级联序列在保持自旋相干性方面表现出最好的性能。有趣的是,我们发现所有三个序列完全遵循相同的增强定律,$k_- T^{1/2} = c$,其中$k_-$是最不稳定模式的波矢量,$T$是序列周期,$c$是序列相关常数。这种规律之间的$k_-$和$T$也推导出了一个吸引的标量玻色凝聚服从周期性动力学解耦序列解析。
2011-05-23 cond-mat.quant-gas
Dispersion Management of Ultraslow Light in a Bose-Einstein Condensate via Trap Curvature
研究了考虑色散和空间不均匀性的超慢光脉冲在原子玻色-爱因斯坦凝聚体中的一维传输。解析和半解析解的色散非均匀波动方程建模的超低速脉冲传播的开发和比较标准的波动方程求解器的基础上Cranck-Nicholson和伪谱方法。指出了凝聚体俘获势曲率对超低频脉冲色散量的影响。
2009-09-04 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Propagation of First and Second Sound in a Highly-Elongated Trapped Bose Condensed Gas at Finite temperatures
研究了有限温度下玻色凝聚气体中的声传播。在Zaremba-Nikuni-Griffin(ZNG)形式框架内研究了该问题,该形式框架与广义Gross-Pitaevskii(GP)凝聚方程和热云动力学方程相一致.我们扩展的ZNG形式主义,以处理高度各向异性的陷阱势,并使用它来模拟声音传播的陷阱参数对应的实验在有限的温度下的声音脉冲传播。我们专注于高密度双流体动力学制度,并探讨观察第一和第二声脉冲传播的可能性。数值模拟结果与线性化ZNG流体动力学方程的解析结果进行了比较。我们发现,第二个声音模式作出了主要贡献的冷凝运动在相对较高的温度,而第一个声音模式作出了可观的贡献。
2012-11-07 cond-mat.quant-gas
Interferometry with non-classical motional states of a Bose-Einstein condensate
我们用双脉冲Ramsey型干涉仪研究了非简谐势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体的非经典运动态。用于操纵凝聚波函数的控制脉冲从最优控制理论获得,并直接优化以最大化干涉对比度。它们允许快速操纵的原子系综相比,固有的衰变和多体退相效应,从而达到92%的实验实施中的干涉对比度。
2014-02-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Generation of squeezed optical states via stored classical pulses in a Bose gas
Bilkent University(比尔肯特大学);Universität Bremen(不来梅大学);TU Wien(维也纳工业大学);Humboldt-Universität zu Berlin(柏林洪堡大学);Ferdinand-Braun-Institut (FBH)(费迪南德·布劳恩研究所)
研究提出利用玻色-爱因斯坦凝聚体中的存储经典探测脉冲生成压缩光的方法,通过原子间碰撞的非线性演化实现原子集体自旋波的压缩。
2026-01-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Diffraction of strongly interacting molecular Bose-Einstein condensate from standing wave light pulses
研究了强粒子间相互作用对$^6Li_2$分子的玻色-爱因斯坦凝聚体从远失谐光学驻波脉冲产生的周期势场衍射的影响。对于短脉冲,我们观察到标准的Kapitza-Dirac衍射,由于相互作用相关的损失过程,对于非常大的相互作用,衍射图案的对比度大大降低。对于较长的脉冲,衍射显示出物质波撞击管阵列和相干沟道输运的特性。我们观察到由强原子相互作用引起的动量模布居的时间演化减慢。一个简单的物理解释是,在驻波内部形成的物质波图案的自相互作用引起的相移。简单的一维平均场模拟定性捕捉的现象,然而,定量再现的实验结果的分子散射长度乘以因子4.2。此外,两个贡献的相互作用相关的退化的相干衍射图案被确定:(i)在陷阱中的损失的分子在晶格脉冲,这涉及到Feshbach分子解离成自由原子,如通过射频光谱和(ii)在分离过程中不同的动量模式之间的碰撞。这一点通过将衍射动量干涉重组为零动量峰得到了证实,从而消除了散射背景。
2022-03-31 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Stable Fractional Vortices in the Cyclic States of Bose-Einstein Condensates
我们提出了在F = 2旋量的玻色-爱因斯坦凝聚体的循环态中,通过使用脉冲微波和激光场操纵其内部自旋结构来产生分数涡旋的方法。这种涡的稳定性研究作为一个功能的旋转频率的限制谐波陷阱在煎饼和雪茄形冷凝。我们发现一个范围内的参数,所谓的1/3涡旋状态是积极有利的。这样的分数涡可以创建在87 Rb原子的凝聚体使用当前的实验技术,促进探测的拓扑缺陷与非阿贝尔统计。
2009-10-15 cond-mat.quant-gas
Dynamics of a Bose-Einstein Condensate of Excited Magnons
最近在实验上观察到了射频泵浦磁性薄膜中磁振子的非平衡玻色-爱因斯坦凝聚。我们在这里提出了一个完整的理论描述的非平衡过程。它表明,这一现象是另一个例子的存在下,在非平衡的多玻色子系统嵌入在一个热浴,更好地命名为Fröhlich-玻色-爱因斯坦凝聚玻色爱因斯坦凝聚。当激发强度达到一定阈值后,出现了复杂的行为。当磁振子-磁振子相互作用驱动磁振子内部热化时,它在较高强度下被抑制。所观察到的行为的弛豫平衡结束后的泵浦脉冲也占和不同的过程充分描述。
2013-02-07 cond-mat.quant-gas
Pulse and continuously driven many-body quantum dynamics of bosonic impurities in a Bose-Einstein condensate
我们解开周期性驱动动力学的两个排斥相互作用的玻色子杂质在玻色子浴后,考虑无论是一个有限的脉冲或连续振动的杂质谐波陷阱的影响。脉冲驱动的初始混溶组分,我们揭示了各种动态响应制度,这取决于驱动频率。在共振驱动下,杂质与它们的主体解耦,而如果暴露于高频驱动,它们仍然被捕获在玻色子气体中。对于连续振动,我们展示了在共振驱动的制度,杂质来回振荡内和外的玻色子介质。在所有情况下,玻色子浴被扰动,执行集体偶极运动。提到一个不混溶的初始状态,我们揭示了,对于中等的驱动频率的杂质功能的色散行为,而对于高频率驱动,他们振荡周围的边缘的Crachas-Fermi背景。能量转移过程中遇到的杂质,特别是对于大的驱动频率。此外,在杂质主要成对移动的演化过程中,相干性损失会发展。
2019-12-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Manipulating dipolar and spin-exchange interactions in spin-1 Bose-Einstein condensates
独立操纵磁偶极和自旋交换相互作用仍然是一个挑战,它们在许多自旋系统中纠缠,特别是在自旋1的玻色-爱因斯坦凝聚体中。为此,我们提出了一个序列的射频脉冲和周期性的动态去耦序列的光学费什巴赫共振脉冲的偶极和自旋交换相互作用,分别控制。我们的分析结果和数值模拟表明,这两种相互作用中的任何一种都可以被抑制,使另一种主导自旋动力学;此外,这两种相互作用可以同时被抑制,以实现具有更高灵敏度的旋量凝聚的磁力计。这种操纵方法在磁共振和自旋电子学中有着广泛的应用。
2012-05-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Preserving coherent spin and squeezed spin states of a spin-1 Bose-Einstein condensate with rotary echoes
由于杂散磁场的存在,自旋的退相是压缩自旋态精确测量的一个难题。为了抑制这种环境噪声,我们采用了一种连续的驱动协议,旋转回波,以增强自旋1的玻色-爱因斯坦凝聚体在杂散磁场的自旋相干性。我们的分析和数值计算结果表明,相干和压缩自旋态被保存了一个显着长的时间,相比自由感应衰减时间,如果条件$hτ= mπ$满足$h$的脉冲幅度和$τ$脉冲宽度。特别地,对于压缩自旋态,自旋平均和自旋压缩,包括方向和幅度,同时是固定的。我们的结果指出了一个实用的方法来实现量子测量的基础上自旋1凝聚超过标准的量子极限。
2016-11-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
Stabilization of a nonlinear bullet coexisting with a Bose-Einstein condensate in a rapidly cooled magnonic system driven by a spin-orbit torque
本文研究自旋轨道矩驱动的快速冷却磁振子系统中,发现1.0 μs长电流脉冲可在线性谱下方形成非线性局域化磁振子子弹,该子弹在脉冲终止后通过快速冷却诱导的凝聚过程与BEC共存并额外稳定30 ns,表明过剩磁振子向所有高占据态发生受激凝聚。
2021-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Radiofrequency spectroscopy of one-dimensional trapped Bose polarons: crossover from the adiabatic to the diabatic regime
研究了一维玻色极化子在不同强度的射频(rf)脉冲作用下,从绝热状态到非绝热状态的杂质诱导动力学交叉。利用绝热脉冲的弱排斥或吸引的杂质-介质相互作用,大量的极化激发或模式耦合的杂质浴相互作用与集体呼吸运动的玻色子介质光谱解析。我们发现,对于强排斥的杂质浴相互作用,时间正交性突变表现在共振的激发光谱中的杂质相干消失。当引入两种杂质时,对于吸引耦合或强排斥耦合,杂质-杂质相关性引起相对于单个杂质的共振的谱移。对于重杂质,极化子峰伴随着一系列等距离的边带共振,与杂质自旋动力学和浴的声波的干扰有关。在所有情况下,我们进入非绝热传输制度的射频场的裸拉比频率增加具有洛伦兹光谱形状具有单一的极化共振。本工作中关于外陷阱、射频脉冲和杂质-杂质相互作用效应的研究结果对新一代冷原子实验具有重要意义。
2021-05-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
A quantum random walk of a Bose-Einstein condensate in momentum space
量子随机游走的每一步通常被理解为有两个基本组成部分:一个是“抛硬币”,它产生两个状态的随机叠加,另一个是位移,它使叠加的每个分量移动不同的量。在这里,我们建议实现一个行走的动量空间与旋量玻色-爱因斯坦凝聚体受量子棘轮实现的脉冲,非共振光晶格。通过适当选择晶格失谐量,我们证明了原子动量是如何与原子的内自旋态纠缠的。对于抛硬币,我们建议使用微波脉冲来混合这些内部状态。我们目前的实验结果显示了一个优化的量子棘轮,并通过一系列的模拟,演示了我们的建议如何提供非凡的控制量子行走。这应该允许调查可能的偏见,以及在自然和工程噪声存在下的经典到量子动力学。
2016-02-24 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph
First and second sound in a dilute Bose gas across the BKT transition
我们使用经典场动力学研究了二维玻色气体中两种声音模式在Berezinksii-Kosterlitz-BKT(BKT)跃迁中的传播,这是由Christodoulou等人最近的测量激发的。Nature 594,191(2021)。基于动力学结构因子,我们将转捩区以下的两种声模识别为Bogoliubov(B)和非Bogoliubov(NB)声模,转捩区以上的两种声模识别为扩散声模和正常声模。NB声音模式速度高于B声音模式速度,我们称之为声音模式的弱耦合区。我们激发的声音模式驱动系统在实验中,并通过扰动密度与步进脉冲扰动,作为二次比较。驱动响应取决于驱动强度和结果在较高的速度为B声模式在高温附近的过渡,相比的动态结构因子和步进脉冲激励的声音结果。我们发现,较高的模式速度有一个弱的温度依赖性的过渡,这是与实验观察一致。
2022-03-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Pump Probe Spectroscopy of Bose Polarons: Dynamical Formation and Coherence
我们提出并研究了一种泵浦-探测光谱方案,以揭示浸没在谐波捕获的玻色-爱因斯坦凝聚体中的费米子或玻色子杂质的时间分辨动力学。在该方案中,泵浦脉冲最初将杂质从非相互作用转移到共振相互作用的自旋状态,并且在系统自由演化的有限时间之后,探测脉冲反转这种转变。这直接允许监测杂质的非平衡动力学,因为相干吸引或排斥玻色极化子的动态形成及其诱导相互作用的签名被印在探针光谱中。我们发现,种间排斥超过种内的时间正交性灾难发生,其次是增强能量再分配过程,独立的杂质的味道。这种现象发生在特征陷阱时间尺度上。对于更长的时间尺度,达到稳定状态,其特征在于杂质的相干性的实质性损失。这种稳定状态与本征态热化有关,并被证明与系统的特性无关。
2020-08-04 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Semi-classical Dynamics of Superradiant Rayleigh Scattering in a Bose-Einstein Condensate
玻色-爱因斯坦凝聚体由于其相干性和高光学深度,为研究原子-光的集体相互作用提供了理想的环境。玻色-爱因斯坦凝聚体中的超辐射光散射就是这种相互作用的一个有趣的例子。这是一个类似于迪克超辐射的过程,其中电子反转的样品集体衰变,导致在明确定义的方向上发射一个或多个光脉冲。通过对端面泵浦BEC超辐射光脉冲的时间分辨测量,研究了超辐射光散射与Dicke超辐射的密切联系。一个一维模型的系统产生良好的协议与实验数据,并表明,动力学的结果,建立在沿BEC的光和物质波场的结构。这为利用超辐射产生的原子-光子相关性铺平了道路。
2016-08-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Pattern Formation and Evidence of Quantum Turbulence in Binary Bose-Einstein Condensates Interacting with a Pair of Laguerre-Gaussian Laser Beams
本文从理论上研究了二维盒势中二元玻色-爱因斯坦凝聚体的非平衡动力学。一种凝聚物与一对相反缠绕但在其他方面相同的拉盖尔-高斯激光脉冲相互作用,而另一种凝聚物仅通过种间相互作用受到影响。从哈密顿量出发,我们导出了精确描述凝聚体在光-物质相互作用期间和之后的行为的运动方程。根据螺旋缠绕的数量(或拓扑电荷的大小),直接参与与激光相互作用的物质被动态地分割成不同的部分,这些部分随着脉冲逐渐减少而碰撞在一起。由于种间相互作用,这种碰撞事件在相关物种中产生非线性结构,并与在其他物种中产生的互补结构相结合。光学扰动物种的长时间动力学被发现开发的Kolmogorov-Saffman标度律在不可压缩的动能谱,量子湍流状态的一个特征。然而,在其他物种中并没有明确表现出相同的标度律。这项研究保证了拉盖尔-高斯光束用于未来玻色-爱因斯坦凝聚体中量子湍流的实验。
2021-05-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Manipulating the momentum state of a condensate by sequences of standing wave pulses
分析了驻波脉冲序列对玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的影响。实验观测与基于光晶格能带结构理论的数值模拟结果吻合良好。我们还证明了基于这种脉冲序列的相干控制方法对于实验设计特定的动量态是非常有效的。
2011-04-13 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus quant-ph
Polarization of a Bose-Einstein Condensate of Photons in a Dye-Filled Microcavity
我们测量了填充染料的微腔中光子气体的偏振。通过对斯托克斯参数的单次测量获得偏振。我们发现,热云和光子的玻色-爱因斯坦凝聚体(phBEC)的偏振并没有从拍摄到拍摄不同。在phBEC的情况下,我们发现偏振与泵浦脉冲的偏振相关。热云的偏振与实验中的参数变化无关,并受系统中隐藏的各向异性的影响。
2017-12-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Azimuthons and pattern formation in annularly confined exciton-polariton Bose-Einstein condensates
本文对环形光诱导陷阱中由凝聚激子-极化激元形成的双组分(旋量)驱动耗散量子流体的稳态进行了数值分析。我们证明了非相干环形光泵产生的激子-极化激元限制支持存在固定和旋转方位角调制密度的方位角定态。这种状态可以通过具有定义的轨道角动量的相干光脉冲来印记,以及在存在热噪声的情况下自发产生。
2015-11-08 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Squeezing in Bose-Einstein condensates with large numbers of atoms
我们研究了在多组分囚禁玻色-爱因斯坦凝聚体中产生和测量大相对数压缩的可行性。在没有多模效应的情况下,这种压缩可以是任意大的任意大的凝聚,但一系列的过程限制了可测量的压缩在现实的陷阱配置。我们研究这些过程,并提出方法来减轻它们。我们的结论是,高水平的压缩与大量的原子是可行的,但实际上只能实现在特定的陷阱几何形状。我们还介绍了一种方法,最大限度地提高可测量的压缩,通过使用一个$π$脉冲在这个过程中,以改善空间模式匹配。
2013-07-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Detecting quantum backflow by the density of a Bose-Einstein Condensate
量子回流是一种经典的禁止效应,对于具有可忽略的负动量分量的态,它是一种负通量。到目前为止,它从未被实验观察到。我们推导出一个一般的关系,连接回流的颗粒密度的临界值,为检测回流的密度测量。为此,我们提出了一个明确的计划与玻色-爱因斯坦凝聚体,在达到目前的实验技术。值得注意的是,通过布拉格脉冲向具有正速度的凝聚物施加正动量反冲可能会导致负方向的电流。
2013-05-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Sound propagation in cigar-shaped Bose liquids in the Thomas-Fermi approximation: A comparative study between Gross-Pitaevskii and logarithmic models
本文利用高斯-费米近似,比较研究了在Gross-Pitaevskii模型和对数模型下,声脉冲在细长玻色液体和玻色-爱因斯坦凝聚体中的传播。结果表明,在线性政权的小密度波动的传播基本上是一维的两个模型中,在垂直于液体的块的截面的方向。在这些近似下,它示出的声速尺度作为颗粒密度的平方根的情况下的Gross-Pitaevskii液体/冷凝物,但它是恒定的均匀对数液体的情况下。
2022-12-19 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn
Raman fingerprints on the Bloch sphere of a spinor Bose-Einstein condensate
我们探讨的几何解释的非绝热,双光子拉曼过程作为一个旋转的布洛赫球的赝自旋1/2系统。自旋为1/2的量子系统的自旋状态可以用布洛赫球表面上的一个点来描述,它在拉曼脉冲期间的演化是由光束的性质决定的球上的轨迹:脉冲面积,相对强度和相位,以及相对频率。我们实验证明了这个模型的关键功能与$^{87}$ Rb旋量玻色-爱因斯坦凝聚体,这使我们能够检查空间依赖的拉曼光束的签名。双光子失谐使我们能够精确地控制自旋密度和压印的相对相位分布,如我们所示的无核涡旋。有了这种全面的理解和直观的几何解释,我们使用拉曼过程来创建和定制,以及研究和表征奇异的拓扑自旋纹理旋量BEC。
2016-01-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Nanometer-scale spatial modulation of an inter-atomic interaction in a Bose-Einstein condensate
我们演示了镱(Yb)的玻色-爱因斯坦凝聚体中原子间相互作用的纳米尺度空间控制。在光学费什巴赫共振附近调谐的脉冲光学驻波跨越驻波图案连续地改变s波散射长度。通过飞行时间图像中的衍射图案监测具有每278 nm的空间周期的调制平均场能量。我们观察到高达160 nm的宽散射长度控制。所展示的散射长度的空间调制证明了原子相互作用的高分辨率控制是可能的。
2010-05-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Impact of photo-assisted collisions on superradiant light scattering with Bose condensates
我们提出的实验证据支持的假设,光辅助碰撞的二次效应的主要原因,在凝聚体的超辐射光散射效率是不对称的,相对于抽运激光失谐的符号。然而,与最近的实验研究相反,我们观察到所有三种泵浦激光偏振的严重和可比的加热。我们还进行了双色,双脉冲测量,直接研究凝聚体相干性的退化和由此产生的超辐射散射效率的影响。
2012-08-27 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Effect of Dimple Potential on Ultraslow Light in a Bose-Einstein Condensate
本文利用 Gross–Pitaevskii 方程分析带凹坑势的谐振陷阱中玻色–爱因斯坦凝聚体的密度分布,揭示深凹坑势可将超慢光脉冲群延迟提升至约 1 ms。
2012-10-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics