Phonon-mediated quantum gates in trapped ions coupled to an ultracold atomic gas
针对超冷原子气体中囚禁离子的声子介导量子门，建立主方程揭示运动退相干与缓冲气体冷却机制，并提出通过调节原子-离子散射长度兼顾门操作和长期制冷。
2024-12-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Correlated many-body calculation to study characteristics of Shannon information entropy for ultracold trapped interacting bosons
提出了一种描述囚禁相互作用玻色子Shannon信息熵的关联多体计算方法。我们重新制定的单体香农信息熵的单体概率密度。通过使$N$非常小，我们的数值工作接近熵不确定关系（EUR）的最小极限。我们研究的相关性在信息熵的计算效果。与平均场结果的比较表明，相关基函数确实需要表征信息熵的重要特征。我们还精确地计算了吸引BEC的临界不稳定点，这与实验值非常吻合。接下来，我们计算位置和动量空间中的两体熵，并研究吸引BEC中的量子关联。
2013-08-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantitative semiclassical analysis of ultracold weakly interacting bose gas trapped in optical boxes
本文研究了光学盒阱中凝聚态超冷玻色子原子的凝聚分数和临界原子数及其相应的临界温度。本文采用半经典近似。箱形陷阱由一般的幂律势来模拟。讨论了箱形陷阱与理想箱形陷阱的偏差。这些结果为今后在这类阱中进行BEC实验提供了有用的定量理论结果
2022-10-02 cond-mat.quant-gas
Anyon optics with time-of-flight two-particle interference of double-well-trapped interacting ultracold atoms
通过对双势阱中任意子（自旋1/2玻色子和自旋1/2费米子超冷原子）的二阶动量关联图的理论研究，介绍了任意子与超冷原子的干涉.根据最近提出的在超冷原子一维晶格中模拟任意子哈伯德哈密顿量的协议，对两粒子系统进行了建模。由于二阶动量相关性反映在空间的飞行时间二阶干涉图样中，我们的研究结果为通过大质量粒子的干涉测量来检测任意子统计的飞行时间实验协议提供了动力，从而拓宽了量子光学的双光子干涉测量的范围。
2019-07-12 cond-mat.quant-gas nucl-th quant-ph
Sudden and slow quenches into the antiferromagnetic phase of ultracold fermions
我们提出了一种方法来达到反铁磁态的二维费米气体被困在光晶格：独立的子系统准备在适当的初始状态，然后连接的子系统之间的隧道的突然或缓慢的淬火。合适的低熵子系统的示例是双阱或格片，其可以在实验上使用光学超晶格在莫特绝缘壳中实现。我们估计淬火后的系统的有效温度T* 通过计算使用自旋波近似在海森堡模型中创建的激发的分布。我们研究了初始交错磁场的影响，发现对于初始状态的最佳极化，有效温度可以从零极化时的T* $\approx$ 1.7 Tc显著降低到T*<0.65 Tc，其中Tc是反铁磁状态的交叉温度。可以使用有限的淬火时间进一步降低温度。我们还表明，T* 递减的线性尺寸的子系统。
2016-12-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Zero-point energy of a trapped ultracold Fermi gas at unitarity: squeezing the Heisenberg uncertainty principle and suppressing the Pauli principle to produce a superfluid state
Homer L. Dodge Department of Physics and Astronomy, University of Oklahoma（俄克拉荷马大学霍默·L·道奇物理与天文学系）
研究通过微观动力学分析超流态的零点能，揭示海森堡和泡利原理在确定最低量子态特性中的作用。
2026-02-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
A Multi-path Interferometer with Ultracold Atoms Trapped in an Optical Lattice
本文研究了一维$M$格点光晶格中的超冷$N$玻色子气体，该格点受空间相关势$g\cdot x^j$扰动，其中耦合强度$g$有待估计.我们发现，测量不确定度是由$Δg\propto\frac1{N (M^j-1)}$。对于线性电位的典型情况，灵敏度提高为$M^{-1}$，这是站点之间的多个干涉的结果-多路径干涉仪优于双模设置。接下来，我们计算特定测量的估计灵敏度，其中，在电势的作用之后，粒子从晶格中释放并形成干涉图案。如果通过平均密度与干涉图案的最小二乘拟合来估计参数，则灵敏度仍然像线性势的$M^{-1}$那样缩放，并且可以通过在晶格中准备适当相关的初始状态来进一步改进。
2012-10-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Virial relations for ultracold trapped Fermi gases with finite range interactions through the BCS-BEC crossover
本文研究了有限短程相互作用下超冷双组分费米气体的维里关系。这种关系的数值验证报告通过BCS-BEC交叉。作为一个中间步骤，有必要评估相对于散射长度的倒数和相对于相互作用范围的多体能量的偏导数。它们在酉极限处有极值。维里结果用于检查计算中所涉及的变分波函数的质量。
2009-09-03 cond-mat.quant-gas
Kinetics of a single trapped ion in an ultracold buffer gas
在超冷原子气体中浸没由射频阱限制的单个离子，将缓冲气体冷却的概念扩展到一个新的温度范围。离子的稳态能量分布由其在射频场中的动力学而不是缓冲气体的温度决定。此外，超冷气体的有限尺寸便于观察离子对缓冲气体的反作用。我们数值研究了系统的性质依赖于原子离子质量比，陷阱的几何形状，微分截面，和非均匀的中性原子密度分布。我们的模型只考虑弹性碰撞，很好地再现了实验结果。我们确定多余的微动设置的离子能量统计的典型尺度，并探讨超冷制度的迁移率碰撞截面的适用性。
2011-05-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Dissipative Preparation of Many-Body Spin Steady States Using Trapped Ultracold Atoms
该研究提出利用Raman激光和背景BEC作为激发储库，通过周期性耦合双势阱中的超冷原子，使其总自旋期望值耗散演化至稳态。
2024-01-28 cond-mat.quant-gas
Emergence of Unique Steady Edge States in Trapped Ultracold Atom Systems
University of Santo Tomas（圣多马大学）
本文研究一维超冷原子开放量子系统，通过激光激发和BEC库的耗散，在阵列边缘出现独特的稳态，并证明该系统是拓扑材料。
2026-09-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum dynamical response of ultracold few boson ensembles in finite optical lattices to multiple interaction quenches
研究了有限光晶格中少玻色系综在多重相互作用猝灭下的关联非平衡量子动力学。猝灭引起井间隧穿并激发摇篮和呼吸模式。在增加相互作用的时间间隔期间，有几条隧道通道打开，而当系统被猝灭回到其原始相互作用强度时，只有少数通道发生。然而，摇篮模式在猝灭期间和猝灭之间持续存在，而呼吸模式具有独特的频率。激发带的占领详细探讨揭示了单调的行为，增加淬火振幅和淬火相互作用强度的应用程序的持续时间的非线性依赖。最后，观察到一个周期性的粒子数转移之间的动量猝灭的相互作用的增加，与幂律频率依赖于猝灭振幅。我们的研究结果打开了可能性，动态操纵各种激发模式的玻色子系统。
2017-04-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quench dynamics of an ultracold two-dimensional Bose gas
我们研究了二维玻色气体在Berezinskiii-Kosterlitz无相变相变中瞬时猝灭后的动力学，通过随机模拟证实了系统经历了相序动力学，并在后期动力学中满足动力学标度假设.具体而言，我们发现在该制度的涡数随时间衰减为$\langle N_v \propto t^{-1}\rangle$，与温度和相互作用猝灭的动力学临界指数$z \approx 2$一致。专注于有限大小的盒状几何形状，我们证明了这样的观察是在目前的实验范围内。
2019-10-03 cond-mat.quant-gas
Effects of Efimov states on quench dynamics in a three-boson trapped system
本文研究球对称谐振子势阱中三全同玻色子在相互作用强度淬火后的动力学，利用超球面解半解析计算Ramsey信号和粒子间距，揭示Efimov态能量对淬火动力学的影响。
2023-01-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
An apparatus for immersing trapped ions into an ultracold gas of neutral atoms
我们描述了一个混合真空系统，在该系统中，单个离子或定义明确的少量捕获离子（在我们的情况下，Ba $^+$或Rb $^+$）可以浸入超冷中性原子云（在我们的情况下，Rb）。该装置允许在超冷状态下研究原子和离子之间的碰撞和相互作用。我们的装置是一个组合的玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）装置和线性保罗陷阱。该装置的主要设计特征是首先分离离子和超冷原子的产生位置，然后将两种物质聚集在一起。该方案在稳定性和可进入进行原子-离子碰撞实验的区域方面具有优势。使用移动的一维光学晶格传输将离子和原子聚集在一起，该一维光学晶格传输将原子样品从其产生室垂直提升30 $\,$ cm的距离进入另一室中的Paul阱的中心。我们提出的技术来检测和控制离子和原子云之间的相对位置。
2012-04-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Mode coupling of interaction quenched ultracold few-boson ensembles in periodically driven lattices
研究了周期驱动一维光晶格中相互作用猝灭有限超冷玻色系综的非平衡动力学。结果表明，周期性驱动迫使玻色子在有限晶格的外部井表现出异相偶极模式，而在中央井的原子云经历一个本地呼吸模式。的动态行为进行了研究与不同的驱动频率，揭示了共振的行为的井内动力学。在周期性驱动的晶格中的相互作用淬火引起在外部井中的不同激发的混合物，在中心的增强呼吸和放大的隧穿动力学。然后，我们观察到在不同的淬灭振幅下的井间和井内动态之间的多个共振，其中共振的位置可经由驱动频率来调谐。我们的研究结果铺平了道路，以激发不同的井间和井内模式，并随后控制它们的组合驱动协议的使用，为未来的调查。
2016-11-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Third-order momentum correlation interferometry maps for entangled quantal states of three singly trapped massive ultracold fermions
本文给出了三个超冷费米子原子在线性三阱光阱中的飞行时间谱的高阶动量关联函数的解析表达式，它们对应于三重纠缠的W-态和Greenberger-Horne-Zeilinger-型（GHZ）态.这里介绍的方法对比，并超越了基于标准威克的因式分解方案，它可以确定三阶和二阶自旋分辨和自旋未分辨的动量相关性，旨在与被困的大质量粒子类比的物质波干涉调查，并有可能扩大范围，最近的三光子量子光学干涉。
2019-08-10 cond-mat.quant-gas nucl-th quant-ph
Heating of trapped ultracold atoms by collapse dynamics
{The连续自发局域化（CSL）理论改变了薛定谔方程。它将波函数坍缩描述为一个动力学过程，而不是一个定义不清的公设，从而提供了宏观唯一性，解决了标准量子理论的所谓测量问题。CSL包含一个参数$λ$，它给出了两个空间分离态叠加时孤立核子的坍缩速率，更一般地说，它表征了任何物理情况下的坍缩时间。CSL是实验上可检验的，因为它预测了一些不同于标准量子理论预测的行为。一个例子是波函数的变窄，这导致能量被赋予粒子。在这里，我们考虑被囚禁的超冷原子的能量。由于这些是实验研究中最冷的样品，因此值得研究CSL加热机制对它们的影响。我们研究CSL加热的BEC接触其热云。当然，其他机制也提供热量和颗粒损失。从不同的数据光学捕获铯BEC的，我们提出了一个能源审计已知的加热和损失机制。该结果提供了CSL加热的上限，从而提供了参数$λ$的上限。我们得到$λ\lesssim 1(\pm1)\times 10^{-7}$ sec $^{-1}$。}
2014-11-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Excess energy of an ultracold Fermi gas in a trapped geometry
我们分析了有限尺寸和粒子间相互作用对费米温度以下和以上的谐波俘获费米气体的平均能量的修正，并得到了DeMarco和Jin [Science $\textbf{285}$，1703（1999）]报道的过剩能量的更好拟合。我们提出了一个平均场近似下的微扰计算。
2012-06-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Observation of coherent quench dynamics in a metallic many-body state of fermionic atoms
超冷原子的量子模拟已成为深入研究相互作用多体系统的一种强有力的技术。特别是，研究非平衡动力学的可能性为理解强相互作用量子物质中的关联和激发提供了一条独特的途径。到目前为止，相干非平衡动力学仅在玻色子原子的超冷多体系统中观察到。本文报道了费米子原子相干猝灭动力学的观测结果。在浅三维光晶格中制备了金属态的超冷自旋极化费米子和玻色-爱因斯坦凝聚体。在抑制费米子和玻色子的晶格位置之间的隧道效应的淬火后，我们观察到费米子动量分布中的长寿命相干振荡，其周期仅由费米-玻色相互作用能量确定。我们的结果表明，相干猝灭动力学可以作为一个敏感的探针，在离域的费米量子态的相关性和量子精密测量。
2015-07-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Interference, spectral momentum correlations, entanglement, and Bell inequality for a trapped interacting ultracold atomic dimer: Analogies with biphoton interferometry
阐明了量子光学双光子干涉现象与准一维双阱光阱超冷中性玻色子或费米子原子量子物理之间的相似性和差异，我们表明，光学双光子联合符合光谱相关的模拟，用EPR Bell Bohm单占据源发出的无质量非相互作用双光子研究，对应于大质量的、相互作用的和随时间演化的超冷原子的总的二阶动量相关中的明显贡献。这种单占据的贡献可以从飞行时间实验中测量的总二阶动量关联函数中提取，对于被捕获的原子系统，通常包含双占据，NOON，组件。两粒子系统的动力学模型由哈伯德哈密顿量。这个部分符合光谱是一个余弦平方量子拍频，依赖于两个粒子的动量差，而相应的符合概率本身，从它在描述重叠光子的Hong-Ou-Mandel符合倾角中的作用中所熟悉的，来自于粒子动量的积分。由于二阶动量相关性反映在空间的飞行时间谱中，我们的理论研究结果为飞行时间实验协议提供了动力，用于模拟使用两个时空分离和纠缠（无质量）光子或双缝光源的（大质量）超冷原子古老的光学干涉术。这些发展的实施将促进基本方面的测试，并使量子物理与被困的大质量超冷原子的应用，即非定域性和违反贝尔不等式，纠缠和量子信息科学的调查。
2019-01-20 cond-mat.quant-gas nucl-th quant-ph
Quantum density anomaly in optically trapped ultracold gases
我们表明，玻色-哈伯德模型表现出的密度随温度的增加，在固定的压力下，在规则的流体制度，并在超流相。在玻色-爱因斯坦凝聚体的异常是在量子态中观察到的第一个密度异常。我们认为正常相和超流相反常的机制与零点熵和基态相变有关。与典型的实验规模和设置的连接也得到解决。这一关键发现为超冷量子气体领域的类水异常的理论和实验研究开辟了新的途径。
2019-04-24 cond-mat.quant-gas
Fast Transport of Trapped Ultracold Atoms Using Shortcuts-to-Adiabaticity by Counterdiabatic Driving
Miami University（迈阿密大学）
本文通过二维GPE数值模拟，研究了利用反绝热驱动的绝热捷径实现囚禁BEC快速输运，并与恒定加速度方案比较，发现存在与量子速度极限一致的最短输运时间。
2025-11-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quench-induced spontaneous currents in rings of ultracold fermionic atoms
本文研究了超冷费米子原子环在淬火至BCS-like配对超流体时自发电流的出现，发现快速淬火下电流的均方绕数遵循标度律，其指数更接近平均场理论预测值，而慢速淬火则表现出非普适效应。
2024-05-31 cond-mat.quant-gas
Striped states in weakly trapped ultracold Bose gases with Rashba spin-orbit coupling
如我们所示，均匀无限系统中具有Rashba自旋轨道耦合的超冷玻色子的条纹态具有恒定的粒子流，在有限尺寸系统中，粒子流将在边界处积聚;因此，它不是系统的物理稳态。作为变分分析，我们提出了一个弱囚禁系统的凝聚波函数，它的行为类似于中心附近的条纹态，但在边界处没有粒子流。这种状态有一条未量子化的无核涡旋线。我们表明，通过最小化的总能量，我们的修改条纹状态具有较低的能量比传统的条纹状态，因此，它是一个物理上适当的起点来分析条纹状态在有限系统。
2012-07-12 cond-mat.quant-gas
Correlation Effects in the Quench-Induced Phase Separation Dynamics of a Two-Species Ultracold Quantum Gas
我们探讨了一个双玻色-爱因斯坦凝聚体的淬火动力学跨越的可扩展性，不可扩展性阈值，反之亦然，无论是内部和特别是超出平均场近似。增加物种间的排斥导致每个物种的密度，涉及更短的波数和更长的空间尺度的多体方法的双折射。这些细丝似乎是强相关的，并表现出畴壁结构。在逆猝灭过程之后，多个暗-反暗孤立波自发产生，随后在多体情形中衰减。我们模拟单镜头图像，将我们的发现与可能的实验实现联系起来。最后，单次激发样本的方差的增长率探测了系统中固有的纠缠程度。
2018-03-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Higgs mode in the quench dynamics of a confined ultracold Fermi gas in the BCS regime
从理论上分析了超冷受限费米气体在BCS区的序参量在耦合常数猝灭后的Higgs振幅模。特征是阻尼振荡，其在一定的过渡时间改变成相当不规则的动态。我们比较了正常和异常Bogoliubov准粒子激发与线性化近似的全套非线性运动方程的数值解。在这样做时，过渡时间以及谐振系统之间的差异，即，费米能量接近子带最小值的系统和非共振系统可以很好地理解并追溯到系统和几何参数。
2014-12-08 cond-mat.quant-gas
Signature of the FFLO phase in the collective modes of a trapped ultracold Fermi gas
从理论上研究了准一维谐振子陷阱中具有吸引相互作用的两组分费米气体的集体模。我们专注于在富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫（FFLO）阶段的不平衡气体。利用平均场论，我们研究了基态对含时势的响应。对于具有短波长的电位，我们发现戏剧性的签名在大规模的响应的气体的特征的FFLO阶段。该响应提供了在实验中检测FFLO状态的有效方法。
2009-08-07 cond-mat.quant-gas
Core-Hole Excitation Dynamics of One-Dimensional Ultracold Trapped Fermions
University of Hamburg（汉堡大学）；Institute of Science and Technology Austria (ISTA)（奥地利科学与技术研究所）
研究一维费米少体系统中核心空穴激发的非平衡动力学，通过结合多层多配置时间依赖态平均法和多通道Born-Oppenheimer框架，揭示相互作用强度、杂质限制、质量不平衡及初始空穴位置对动力学的影响。
2026-04-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
Sudden quench of harmonically trapped mass-imbalanced fermions
研究了一维简谐势阱中质量不平衡的两分量少费米子系统在相互作用突然猝灭后的动力学性质。假设系统初始处于无相互作用的基态，然后在突然的相互作用猝灭后，幺正演化由相互作用的多体哈密顿量控制.通过对Loschelles回波的演化、各组分的密度分布以及它们之间的纠缠熵的详细分析，研究了质量不平衡和粒子数不平衡对系统演化稳定性的影响.所有研究的数量表现出戏剧性的依赖于在给定的淬火强度的每个组件中的重和轻费米子的数量。这些结果可能对即将进行的具有明确定义和少量粒子的费米子混合物实验产生影响。
2022-11-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Use of quantum quenches to probe the equilibrium current patterns of ultracold atoms in an optical lattice
光晶格中的原子玻色子和费米子可以实现各种有趣的凝聚态，这些凝聚态在合成磁场或非阿贝尔规范场存在下支持平衡电流模式。作为探测这种质量电流的途径，我们提出了一种非平衡量子淬火的哈密顿量，动态转换成实验测量的真实空间密度模式的电流模式。我们说明了如何一个特定的这种“单向”淬火的光晶格可以用来揭示棋盘和条纹的晶格玻色超流体和费米气体的电流顺序，以及手性边缘电流在整数量子霍尔态。
2012-06-17 cond-mat.quant-gas
Exact theoretical description of two ultracold atoms in a single site of a 3D optical lattice using realistic interatomic interaction potentials
提出了一种理论方法，对三维光晶格中两个超冷原子通过中心势相互作用的过程进行了精确的数值描述。明确考虑使用配置相互作用（精确对角化）技术的质心和相对运动坐标的耦合。本文讨论了被囚禁在光晶格单一位置上的几个异质碱金属原子对偏离谐波近似的情况。最后讨论了最近一个实验的分析结果[C. Ospelkaus等人，Phys.Rev.Lett. 97，120402（2006）]，其中使用射频缔合从费米子和玻色子原子产生双原子分子，并测量它们接近磁费什巴赫共振的结合能。
2009-05-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spatial Dependence of Entropy in Trapped Ultracold Bose Gases
我们发现了一个新的物理制度，在被困的玻色哈伯德哈密顿量使用时间演化块抽取。莫特绝缘和超流相之间，后者引起的陷阱压缩，空间自组织状态出现在非局部熵信号纠缠空间遥远的超流壳之间。我们建议一个线性的，而不是谐波潜力作为一个理想的方式来观察这样一个自组织系统。我们还探讨了超流状态下的量子信息和热熵，发现前者与密度密切相关，而后者可以用平均场进行强烈操纵。
2009-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Topological Mott insulators of ultracold atomic mixtures induced by interactions in one-dimensional optical superlattices
我们给出了一维光学超晶格系统中原子混合物由于原子间强相互作用而从拓扑平凡态产生拓扑莫特绝缘体的精确可解例子。拓扑Mott绝缘态具有非零的Chern数特征，只要总能带填充因子为整数，拓扑Mott绝缘态出现在强相互作用极限，对各组分的填充不敏感。Mott相的拓扑性质可以通过观察囚禁系统的密度分布来揭示。我们的结果也可以推广到多组分原子系统。
2013-07-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Emulating Solid-State Physics with a Hybrid System of Ultracold Ions and Atoms
我们提出并从理论上研究了一个由晶体囚禁离子耦合到超冷费米子云组成的混合系统。离子形成周期性晶格并在原子中诱导出能带结构。该系统结合了超冷原子系统的可扩展性和可调谐性的优点，以及捕获离子系统提供的高保真度操作和检测。它还具有与自然固态系统的密切类比，因为原子的自由度耦合到离子晶格的声子，从而模拟固态系统。从微观多体哈密顿量出发，导出了包含原子能带结构的低能哈密顿量，并给出了原子-声子耦合的表达式。我们讨论了可能的实验实现，如Peierls样过渡到一个周期加倍二聚状态。
2013-08-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
Mean-field study of itinerant ferromagnetism in trapped ultracold Fermi gases: Beyond the local density approximation
本文从理论上研究了自旋不平衡的球形囚禁超冷费米气体在原子间强排斥作用下的巡游铁磁相变。我们的研究是基于Hartree-Fock平均场方程的自洽解，超越了广泛使用的局域密度近似。我们表明，虽然局部密度近似在顺磁相，铁磁过渡后，它导致各种热力学量的定量差异，即使大的原子数。我们确定的相变的位置，通过监测的形状变化的自由能曲线，增加在各种相互作用强度的极化。
2010-08-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Dipolar Dynamics for Interacting Ultracold Fermions in a Trapped Optical Lattice
利用含时密度矩阵重整化群方法，计算了具有限制阱的光晶格中相互作用费米气体在阱心突然位移后的输运性质.在吸引相互作用的制度，位移后的偶极运动可以分为欠阻尼振荡和过阻尼松弛，这取决于相互作用的强度。这些数值计算与实验结果是一致的。在该制度的排斥相互作用，我们预测的复苏的质心的振荡时，相互作用强度的增加。这一独特的特征可以被认为是光晶格中相互作用囚禁费米气体出现Mott平台的动力学特征。
2012-09-15 cond-mat.quant-gas
Kibble-Zurek Dynamics in a Trapped Ultracold Bose Gas
以最近在各向异性谐波阱中的实验为前提，数值研究了非均匀超冷原子气体通过玻色-爱因斯坦凝聚相变以不同可控速率猝灭的动力学演化.我们的研究结果的基础上的随机（预计）Gross-Pitaevskii方程的均匀Kibble-Zurek机制的预测是一致的，在早期。这是证明了崩溃的早期动力学演化的密度，光谱函数和相关长度为不同的淬火速率，基于适当的表征的距离到临界感到淬火系统。随后的长时间演化，超出所确定的动力学临界区域，也研究通过看的行为的密度波前演化和相应的相序动力学。
2020-08-04 cond-mat.quant-gas
Spin susceptibility and effects of inhomogeneous strong pairing fluctuations in a trapped ultracold Fermi gas
从理论上研究了简谐势阱中幺正费米气体的磁性。在扩展的$T$ -矩阵近似（ETMA）的框架内，考虑强的对涨落，以及局域密度近似（LDA）中的陷阱势的影响，我们计算了超流相变温度以上的局域自旋极化率$χ(T,r)$（$T_{\rm c}$）.我们发现，形成的预单线态库珀对有害地抑制$χ(T,r)$的陷阱中心附近的$T_{\rm c}$。我们还指出，在么正性极限下，均匀费米气体中的自旋带隙温度可以通过观测$χ(T,r)$的空间变化来估算。由于真实的超冷费米气体总是处于陷阱势中，我们的结果将有助于研究这种空间不均匀性对BCS-BEC交叉区超冷费米气体热力学性质的影响.
2015-07-28 cond-mat.quant-gas
Ground state properties of ultracold trapped bosons with an immersed ionic impurity
本文研究了在准一维几何条件下存在单个囚禁离子的相互作用玻色子囚禁原子系综。我们的研究是通过新发展的多层多组态含时Hartree方法进行的，这是一种精确的数值模拟量子多体动力学的方法。特别是，我们感兴趣的情况下，离子是如此强烈地捕获，其运动可以有效地忽略不计。这使我们能够只关注原子系综。随着原子-离子相互作用模型势的发展，我们能够数值计算出离子存在时原子系综的精确多体基态。分析了原子数和原子间相互作用对体系基态性质的影响。有趣的是，对于弱相互作用的原子，我们发现离子阻碍了从理想气体行为的过渡到T-Fermi极限。此外，我们表明，这种效应可以被利用来推断离子的存在下，无论是在原子云的动量分布，并通过观察量子气体膨胀过程中发生的干涉条纹。在强相互作用的制度，离子修改的原子数奇偶校验的依赖，允许一个明确的识别后者在膨胀实验中的碎裂过程。因此，我们建议在这两个制度的实验可行的策略，以评估离子的原子气体的多体状态的影响。本研究为系统地研究这类杂化系统的多体物理奠定了基础。
2015-04-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Collisions of Ultracold Trapped Cesium Feshbach Molecules
我们研究了在光学捕获，超冷Cs $_2$分子在各种内部状态的纯样品中的碰撞。分子气体是由Feshbach协会从近简并的原子气体中产生的，温度在纳开尔文范围内可调。我们确定了几个狭窄的损失共振，这指向耦合到更复杂的分子状态，可以解释为费什巴赫共振在二聚体-二聚体相互作用。此外，在某些分子状态下，我们观察到一个令人惊讶的碰撞损失的温度依赖性。这表明，这种情况不能用非弹性两体碰撞通常的简单阈值行为来理解。我们将这一观察结果解释为更复杂的分子结构的进一步证据，超出了人们熟知的二聚体物理学。
2009-04-06 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Rotation quenches in trapped bosonic systems
本文通过突然改变旋转频率研究对称与非对称非谐势中囚禁玻色子分裂密度的非平衡动力学，揭示角动量交换、凝聚与碎裂系统差异及涡旋影响。
2025-07-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Minimizing rf-induced excess micromotion of a trapped ion with the help of ultracold atoms
我们报告的补偿过度微动由于寄生射频电场在保罗陷阱。寄生rf-电场源于Paul阱驱动器，但例如由于Paul阱的设置中的缺陷而导致过度的微动。我们通过向Paul陷阱电极施加相同频率但具有足够相位和振幅的RF电压来补偿这些场。通过研究囚禁离子与超冷中性原子气体的弹性碰撞速率，探讨了微运动的大小。此外，我们还证明了反应碰撞可以用来量化微动。我们实现的补偿效率约为1 $\:\text{Vm}^{-1}$，这是与其他传统的方法。
2019-05-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Two-photon nonlinear spectroscopy of periodically trapped ultracold atoms in a cavity
研究了光晶格中的玻色-爱因斯坦凝聚体与腔场双模非线性双光子相互作用的透射谱。特别是，我们表明，一个非线性的双光子之间的超流（SF）相和莫特绝缘（MI）相的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）和腔场的相互作用表现出质的不同的透射谱相比，单光子相互作用。我们发现，当BEC处于Mott态时，双光子相互作用中通常的单光子跃迁中的简正模分裂消失了。当BEC处于超流态时，透射谱呈现出通常的多重洛仑兹结构。然而，在双光子情况下，洛仑兹算子之间的间隔比单光子情况下大得多。这项研究可以为超冷原子的非破坏性高分辨率里德伯光谱学或超冷原子氢气体的双光子光谱学奠定基础。
2009-06-10 cond-mat.quant-gas
Quantum Quench in a Harmonically Trapped One-Dimensional Bose Gas
研究了一维玻色气体在谐振势作用下从零到无穷大相互作用猝灭的非平衡动力学。不同的热力学极限所需的平衡前和后淬火哈密顿量的起源是一些意想不到的现象，没有对应的平移不变设置。我们发现，动力学是完全周期性的呼吸时间有关的强度的捕获潜力。在很短的时间内，我们观察到一个突然的膨胀，导致气体的极度稀释，并在密度分布中出现缓慢衰减的尾部。急速的膨胀引起了一种回流效应，在陷阱的中心有一个明显的局部密度最小值。在半周期有一个重新聚焦的现象，其特征是一个尖锐的中心峰值的密度，并列代数衰减的尾巴。我们最后表明，时间平均密度是正确捕获的广义吉布斯系综建立与保守模式职业。
2018-04-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Two-point momentum correlations of few ultracold quasi-one-dimensional trapped fermions: Diffraction patterns
空间关联和动量关联对于分析囚禁超冷原子系统的量子态和不同相位随原子间相互作用强度的变化具有重要意义。识别和理解的自旋分辨模式中表现出的两点相关，直接访问的实验，是揭示的对称性和结构的多体波函数的陷阱系统的关键。利用组态相互作用方法对单阱、双阱、三阱和四阱中的$N=2-4$费米子原子的多体哈密顿量进行精确对角化，我们分析了两点动量和空间相关性，以及相关的噪声分布，对于大范围的粒子间接触排斥强度和阱间分离，揭示了允许洞察过渡的特征，通过中间相，从非相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体到弱相互作用的准玻色-爱因斯坦凝聚体，再从弱相互作用的准玻色-爱因斯坦凝聚体到强排斥的Tonks-Girardeau（TG）凝聚体。从头计算的数值预测结果与采用局部位移高斯函数表示的$N$费米子的解析模型的结果吻合得很好。发现两点动量关联具有阻尼振荡衍射行为。这种衍射行为充分发展的原子被困在一个单一的井与强大的原子间的排斥在TG制度，或原子在良好分离的多阱陷阱。此外，两体动量关联和噪声分布被发现表现出“短视”，与最近邻粒子的主要贡献。
2017-12-07 cond-mat.quant-gas nucl-th quant-ph
Universal and non-universal effective $N$-body interactions for ultracold harmonically-trapped few-atom systems
利用有效量子场论（EFT）导出了各向同性简谐势阱中少量超冷原子的基态能量。假设原子通过两两能量无关和能量相关的δ函数势相互作用，其强度分别与散射长度$a$和有效射程体积$V$成正比。系统地进行计算直到$l^{-4}$阶，其中$l$表示谐振子长度。有效的三体相互作用包含了对数发散的截止能量，从而导致EFT中的非普适三体相互作用。我们的EFT结果证实了有限范围的两体高斯相互作用的哈密顿量的非微扰数值计算。对于这个模型的哈密顿量，我们明确地计算了非普适的有效三体对能量的贡献。
2014-08-11 cond-mat.quant-gas
Negative quench induced excitation dynamics for ultracold bosons in one-dimensional lattices
采用相互作用猝灭和/或晶格势的斜坡研究了一维有限晶格中强排斥玻色系综猝灭后的非平衡动力学.突然和随时间变化的淬火进行了详细分析。对于相互作用淬灭的情况下，我们解决的过渡，从强排斥弱相互作用的制度，抑制以这种方式加热的系统。激发模式，如摇篮过程和局部呼吸模式检查通过局部密度观测。特别是，摇篮模式是固有的初始离域和，负相互作用淬火后，可以激发只有不相称的设置与填充大于统一。可替代地，有利于空间离域的晶格深度的负淬火用于访问填充小于1的设置的摇篮模式。我们的研究结果揭示了可能的计划，以控制摇篮和呼吸模式。最后，采用保真度的概念，我们研究了系统的动态响应后，非绝热或绝热参数调制的短和长的演化时间。该系统的演化是使用从头算多层多配置含时Hartree方法的玻色子，它允许遵循非平衡动力学，包括相应的调查较高的频带效应的数值。
2015-02-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Density profiles and correlations of harmonically trapped ultracold fermions via complex Langevin
具有两个自旋分量的非相对论费米气体的标准晶格公式在自旋不平衡的排斥接触相互作用和吸引接触相互作用的情况下存在符号问题。我们讨论这个符号问题的性质和适用性的随机量子化与复杂的Langevin演化在这两种情况下。对于排斥相互作用，我们发现，结果收敛，使用自适应步长缩放和高斯调节器修改晶格作用。本文给出了一维简谐囚禁系统的密度分布和关联的结果。
2022-12-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el hep-lat
Two-body quench dynamics of harmonically trapped interacting particles
考虑了三维各向同性势阱中相互作用原子对的量子演化，其中相互作用强度从一个值猝灭到另一个值。使用静态问题的精确解，我们能够评估与时间相关的可观测量，例如初始状态和最终状态之间的重叠以及两个原子之间的间隔的期望值。在相互作用从非相互作用区到强相互作用区或相反的情况下，我们能够得到解析结果。检查的初始和最终状态之间的重叠，我们表明，当相互作用从非相互作用淬火到强相互作用制度的早期时间依赖动力学是一致的理论工作中的单杂质多体极限。当系统从强相互作用状态淬灭到非相互作用状态时，我们预测在两个原子之间的分离中会出现大的振荡，这是由于相互作用势的零程性质引起的对数发散。
2021-01-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Interaction quench in a trapped one-dimensional Bose gas
研究了在硬壁约束势存在下一维玻色子从自由到硬核的非平衡猝灭动力学。给出了定态下的密度分布和两点费米子关联函数及其全时演化。我们发现，在很长一段时间内，系统松弛到一个均匀的密度分布，但关联函数保持记忆的初始状态与固定的代数长距离衰减相反的指数行为，发现在周期性的设置相同的淬火。我们还计算了固定的玻色子两点相关器，其结果是大距离呈指数衰减。我们表明，一个两步机制管理的时间演化：一个快速接近几乎平稳的值，其次是一个缓慢的代数松弛到真正的稳态。
2014-07-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quench dynamics of a confined ultracold Fermi gas: Direct visibility of the Goldstone mode in the single-particle excitations
我们提出了一个封闭的超冷费米气体的数值研究表明，Goldstone模式的BCS间隙是直接可见的单粒子激发的动力学。为此，我们研究了受限费米气体对散射长度快速变化的低能动态响应（即，相互作用猝灭）。基于Bogoliubov-de Gennes形式主义中包含3D谐波约束的完全微观时间相关密度矩阵方法，我们模拟并识别了雪茄形$^6$ Li气体中Goldstone模式的出现。我们表明，淬火导致低频同相振荡的单粒子的职业。完全反转实现对应于最低的单粒子状态的职业。
2017-08-28 cond-mat.quant-gas
Local Photoemission Spectra and Effects of Spatial Inhomogeneity in the BCS-BEC Crossover Regime of a Trapped Ultracold Fermi Gas
本文从理论上研究了超冷费米气体中BCS（Bardeen-Cooper-Schrieffer）-BEC（Bose-Einstein-Condensation）过渡区的单粒子激发。在$T$ -矩阵近似下，考虑了强的对涨落，以及局域密度近似下的谐波陷阱势的影响，计算了正常态下的局域光电子能谱.最近，JILA小组在$^{40}$ K费米气体中测量了这个量，以检查该系统的均匀单粒子性质。将我们的结果与本实验进行比较，我们表明，在JILA的实验条件下，这一尝试确实成功了。然而，我们也发现，目前的本地光电子能谱仍然有改进的空间，以检查在BCS-BEC交叉区域预测的赝能隙现象。由于超冷费米气体总是在一个陷阱，我们的结果将是有用的，在应用该系统的各种均匀费米系统，作为一个量子模拟器。
2017-03-03 cond-mat.quant-gas
Supersolid phases of ultracold bosons trapped in optical lattices dressed with Rydberg $p$-states
在不同的领域中，具有自发破缺对称性的工程量子相位是一个主要的研究目标。光晶格中的超冷里德伯激发原子是实现晶格平移对称性破缺量子相位的一个有前途的平台，因为它们在大于晶格常数的距离上相互作用。虽然许多理论工作被困里德伯激发的气体预测这样的阶段，特别是密度波或超固相，他们的实验观察证明是困难的，由于挑战，如散射过程和有限的实验可实现的耦合强度。这些以前的研究大多集中在各向同性相互作用的气体穿着里德堡$s$ -状态，而各向异性相互作用的影响，由于里德堡激发$p$ -状态的捕获量子气体仍然少得多的研究。此外，它表明，用于激发里德堡$p$ -态的激发方案具有优势，可实现的耦合强度和散射过程的限制相比，其$s$ -态对应物，这使得里德堡$p$ -态修饰的量子气体的研究更加有趣。在本工作中，我们研究了扩展的，两个组件的玻色-哈伯德模型，实现了一个玻色量子气体与里德堡激发$p$ -态被困在一个光晶格，在Gutzwiller平均场论。我们计算了基态相图并研究了它的不同区域。通过与各向同性情况下的相图比较，我们发现各向异性相互作用更有利于观察超固相。
2022-03-30 cond-mat.quant-gas
