Time-Averaged Adiabatic Potentials: Versatile traps and waveguides for ultracold quantum gases
我们证明了一类新的囚禁势,时间平均绝热势(TAAP),它允许产生各种各样的陷阱和波导的超冷原子。多个陷阱可以通过可控的隧穿势垒耦合或完全合并。本文给出了饼形、雪茄形和环形陷阱的解析表达式.环形几何形状对于引导物质波干涉测量术是特别感兴趣的,因为它提供了具有可控直径的完全平滑的波导,并且因此提供了干涉仪的可调谐灵敏度。
2006-12-08 cond-mat.quant-gas
Optical Control of the Scattering Length and Effective Range for Magnetically Tunable Feshbach Resonances in Ultracold Gases
我们描述了在超冷气体中控制两体散射的费什巴赫共振相互作用的双场光学技术。这些技术在磁可调谐费什巴赫共振的封闭通道中产生分子暗态,与单光场方法相比极大地抑制了光散射。暗态方法能够通过创建修改散射相移的能量依赖性的窄特征来控制有效范围,以及控制零能量s波散射振幅的弹性和非弹性部分。我们确定的散射长度和有效范围从有效范围的扩展,通过计算动量依赖的散射相移从两体散射状态。
2012-12-07 cond-mat.quant-gas
Smooth, holographically generated ring trap for the investigation of superfluidity in ultracold atoms
讨论了全息光学势在研究超冷原子超流性中的适用性。通过使用空间光调制器和反馈算法,我们产生了一个光滑的环可变亮区,可以动态旋转搅拌超冷原子和诱导超流。我们还评论它的未来整合到一个冷原子实验。
2010-08-12 cond-mat.quant-gas
Optically induced conical intersections in traps for ultracold atoms and molecules
我们表明,锥形交叉可以创建在实验室坐标系下,通过打扮一个抛物型陷阱的超冷原子或分子的组合的光学和静态磁场。所得到的环阱可以支持半整数旋转量子化的单粒子态和持续流的多粒子态。两个分离良好的原子或分子态被光场带入近共振,并被非均匀磁场相互调谐。在光场中的节点处出现圆锥相交。
2011-09-06 cond-mat.quant-gas
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
Discriminating antiferromagnetic signatures in ultracold fermions by tunable geometric frustration
最近,在正方形和三角形几何形状之间连续调谐光晶格已经成为可能。我们计算了相应的哈伯德模型中的热力学和自旋相关,使用行列式量子蒙特卡罗,并表明,由变量跳跃项引起的挫折效应可以清楚地从伴随的带宽变化分离的相互作用的适当重新缩放。几何阻挫增强了二重占据,这表明在弱耦合和熵$s\lesssim \ln(2)$下非平凡反铁磁关联被破坏(在强阻挫下恢复了波梅兰丘克冷却),为长期寻求的实验检测光晶格上超冷费米子的反铁磁性铺平了道路。
2013-06-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Trapping Ultracold Atoms in a Time-Averaged Adiabatic Potential
我们首次在实验上实现了超冷原子被限制在时间平均绝热势(TAAP)中。这种新颖的捕获技术涉及使用缓慢振荡($\sim$ kHz)的偏置场来对瞬时电势进行时间平均,所述瞬时电势通过用高频($\sim$ MHz)磁场修整裸磁电势而给出。由此产生的潜力提供了一个方便的路线,以各种捕获的几何形状与可调参数。我们证明了TAAP陷阱在一个标准的时间平均轨道电位陷阱与额外的亥姆霍兹线圈的引入的射频敷料领域。我们已经蒸发冷却了$^{87}$ Rb的5个$\times 10^4$原子到量子简并,并观察到超过\unit [3]{s}的冷凝寿命。
2009-12-17 cond-mat.quant-gas
Localized magnetic moments with tunable spin exchange in a gas of ultracold fermions
我们报道了具有强轨道间自旋交换的双轨道费米子量子气体的态相关晶格的实验实现。在我们的状态依赖晶格中,$^{173}$ Yb的基态和亚稳态激发电子态分别扮演巡回和局域磁矩的角色。排斥性的现场相互作用结合隧道迁移率导致移动和本地化粒子之间的自旋交换,在著名的近藤哈密顿量的耦合项建模。此外,我们发现,这种交换过程可以通过改变现场限制共振调谐。我们把这归因于一个轨道间散射通道的质心激发束缚态的共振耦合。
2018-04-05 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
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
Optical transport and manipulation of an ultracold atomic cloud using focus-tunable lenses
我们提出了一个光学设置与可调焦距透镜动态控制腰部和焦点位置的激光束,在其中我们运输一个被困的超冷云的87-Rb超过28厘米的距离。该方案使我们能够在恒定的腰部移动焦点位置,在整个传输长度上提供均匀的捕获条件。在整个距离上传输的原子的比例接近于1,而云的加热在几个微开尔文的范围内。我们表征的焦点的位置稳定性,并表明,在焦点位置的残余漂移率可以通过抵消与可调透镜补偿。除了是一个紧凑和鲁棒的计划,以运输超冷原子,报告的激光束的控制,使动态剪裁的捕获潜力成为可能。作为一个例子,我们通过改变偶极束的束腰尺寸来控制原子云的尺寸。
2014-09-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Magnetically tunable electric dipolar interactions of ultracold polar molecules in the quantum ergodic regime
本研究利用转动与核自旋的超精细相互作用,实现了对基态碱金属二聚体分子电偶极相互作用等性质的广泛磁控,为量子模拟与传感提供了连续调节分子间相互作用的方法。
2024-01-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Tunable Single-Ion Anisotropy in Spin-1 Models Realized with Ultracold Atoms
光晶格中的莫特绝缘体平台是研究自旋物理的一个通用平台。利用具有内自由度的两个玻色子所占据的位置,我们实现了与$(S^z)^2$成正比的单轴单离子各向异性项,它对低维磁性材料的磁性稳定起着重要作用.在这里,我们探讨非平衡自旋动力学和观察的自旋各向异性作为晶格深度的函数时,交换耦合和现场各向异性是相似的共振效应。我们的研究结果得到了多体数值模拟的支持,并被捕获的两个网站模型的解析解。
2021-01-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Atom chips with two-dimensional electron gases: theory of near surface trapping and ultracold-atom microscopy of quantum electronic systems
我们发现,在二维电子气(2DEG)的电流可以捕获超冷原子$<1 μ$米远的空间噪声比金属捕获线的数量级少。这使得能够创建混合系统,将超冷原子与量子电子设备集成以提供极端的灵敏度和控制:例如,激活2DEG中的单个量子化电导通道可以分裂玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)用于原子干涉测量。反过来,BEC提供了量子器件的独特结构和功能成像以及异质结构和石墨烯中的传输。
2011-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Ultracold mixtures of atomic Li-6 and Cs-133 with tunable interactions
本文报道了$^{6}$ Li- $^{133}$ Cs费米玻色混合体系中两体相互作用的实验和理论研究。使用可平移偶极陷阱设置,我们已经成功地捕获了两个物种在同一个陷阱的温度为几个微开尔文。通过监测原子数损失和种间热化,我们确定了5个s波种间费什巴赫共振在最低的两个散射通道。我们构建了一个耦合通道模型,使用分子势来拟合和表征这些共振。其中两个共振宽达60 G,因此应该适合于创建Feshbach分子和寻找通用的少体标度。
2013-01-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Robust Digital Holography For Ultracold Atom Trapping
我们制定并实验验证了一种改进的算法,用于设计任意二维超冷原子全息陷阱。我们的方法建立在最好的以前可用的算法,MRAF,并在两个方面进行了改进。首先,它允许创建具有良好定义的背景势的全息原子陷阱。第二,我们的实验表明,对于创建免费的边缘文物的陷阱电位,重要的是要超越傅立叶近似建模光传播。为此,我们将充分亥姆霍兹传播到我们的计算。
2012-10-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Bose-Einstein condensate of ultracold sodium-rubidium molecules with tunable dipolar interactions
本文报道利用双微波屏蔽抑制损失并结合高效蒸发冷却,首次实现基态钠铷极性分子的玻色-爱因斯坦凝聚,并通过调节偶极相互作用观察到气相和量子液滴相,为强偶极量子物质与长程多体系统模拟开辟新途径。
2025-08-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Inductive dressed ring traps for ultracold atoms
我们提出了两种新的穿着感应环陷阱的几何形状,理想的原子干涉或超流性的研究,非常适合利用在原子芯片架构。该设计允许环半径目前只能通过近衍射限制的光学陷阱,同时保持感应陷阱提供的超平滑磁势。一种几何结构提供了简单的并行实现多个环,而另一种几何结构允许轴向光束分裂的环面适合于整个环原子干涉。
2014-02-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Driven-Dissipative Dynamics of Ultracold Atoms Trapped in an Array of Harmonic Potentials
本文研究谐波势阵列中超冷原子与作为 Bogoliubov 激发库的 BEC 相互作用时的受驱耗散动力学,证明 Raman 驱动与耗散可使各阱原子数趋于稳态并用于制备确定原子数态。
2025-01-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Controlled collisions of two ultracold atoms in separate harmonic traps
研究了两个超冷原子在外谐势引导下的受控碰撞。我们推导出该系统的薛定谔方程的解析解,并研究了作为陷阱分离和散射长度的函数的不同陷阱几何形状的本征和本征态的性质。当改变陷阱分离的能谱表现出避免交叉,对应于陷阱诱导的形状共振。引入一个依赖于能量的散射长度,我们研究了系统在磁费什巴赫共振附近的行为。最后,我们用两个例子来说明我们的分析结果:由外磁场控制的量子相位门,和一个方案的相干输运的原子在光晶格到更高的布洛赫带。
2009-10-30 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
Few-body physics with ultracold atomic and molecular systems in traps
自量子力学诞生之初,少体物理就在原子、分子和核物理中扮演着重要的角色。由于在冷却、捕获和操纵超冷样品方面的巨大进步,现在有可能在前所未有的控制下,在被捕获的原子和分子系统中实验研究少体现象。本文综述了近年来囚禁原子和分子气体中的少体现象的研究,重点是小的囚禁系统。我们首先介绍了自由空间的散射性质,然后调查发生了什么事时,两个粒子,玻色子或费米子,被放置在一个外部限制。其次,各种三体系统的分析处理在极限情况下。我们目前的理解更大的两个组件费米系统和玻色系统的审查,并建立与相应的体系统的连接。最后,展望了未来的前景和挑战。在整个审查中,与其他系统,如原子核或量子点的共性突出。
2011-11-03 cond-mat.quant-gas
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
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
One-dimensional sawtooth and zigzag lattices for ultracold atoms
我们描述了超冷原子的可调谐光学双折射和锯齿晶格。利用由相称波长的光束产生的超晶格,可以实现包括锯齿形和锯齿形配置的可调谐几何形状。我们提供了一个实验上可行的方法,以完全控制间($t$)和内($t'$)单位细胞隧穿之字形和双晶格。我们分析了晶格几何形状从锯齿形到锯齿形的转换,并表明通过调整晶格参数可以在锯齿形构型中获得近平带。对于宽范围的晶格设置,第一激发带的带宽可以减小到高达基础带宽的2 $\%$。在可调谐的超冷晶格中,一个几乎平坦的能带将为研究与超冷原子相互作用驱动的量子多体态提供一个通用的平台。
2015-10-07 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Ultracold magnetically tunable interactions without radiative charge transfer losses between Ca$^+$, Sr$^+$, Ba$^+$, and Yb$^+$ ions and Cr atoms
Ca $^+$、Sr $^+$、Ba $^+$和Yb $^+$离子浸没在Cr原子的超冷气体中被提出作为实验上可行的异质结系统,其中在超低温下的离子-原子相互作用可以用磁可调谐的费什巴赫共振来控制,而没有电荷转移和辐射损失。应用\textit{Ab initio}技术研究了(CaCr)$^+$、(SrCr)$^+$、(BaCr)$^+$和(YbCr)$^+$分子离子的电子基态性质。计算了势能曲线、永久电偶极矩和静电偶极子极化率。采用了自旋约束开壳耦合团方法(RCCSD(T))和多参考位形相互作用方法(MRCISD)。标量相对论效应包含在小核能量一致赝势中。领先的长程感应和色散相互作用系数也报告。最后,分析了Ca $^+$、Sr $^+$、Ba $^+$和Yb $^+$离子与Cr原子相互作用的磁费什巴赫共振。本建议开辟了强大的量子模拟和计算的超冷离子原子系统的辐射电荷转移损失的方式。
2015-12-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
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
Tunable non-reciprocal quantum transport through a dissipative Aharonov-Bohm ring in ultracold atoms
本文报道了在动量晶格中观测到的玻色-爱因斯坦凝聚体的可调谐非互易量子输运。通过在动量空间中构造一个耗散的Aharonov-Bohm(AB)环,并使原子穿过该环,我们通过测量凝聚体在不同时刻的动量分布,证明了原子的定向流动.而耗散AB环的特征在于通过环的合成磁通量和其上的激光诱导损耗,原子流的传播方向和输运速率敏感地依赖于这些高度可调的参数。我们证明了非互易性起源于合成磁通量和激光诱导损耗的相互作用,它同时打破了反转和时间反演对称性。我们的结果为研究冷原子中的非互易动力学开辟了途径,并突出了耗散AB环作为一种灵活的构建单元在量子模拟和量子信息中的应用。
2020-01-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Tunable Polarons in Bose-Einstein Condensates
介绍了一个用于超冷原子中极化子的量子模拟工具箱。受超冷原子混合物领域令人印象深刻的实验进展的启发,我们从理论上研究了超冷原子杂质浸入玻色-爱因斯坦凝聚体混合物(BEC)中的问题。杂质和BEC之间的耦合引起极化子的形成,其相互作用可以使用外部激光驱动BEC组件之间的准共振拉曼跃迁来有效地调谐。我们的方案允许一个改变极化子之间的有效相互作用在不同的网站从吸引到零。这通过简单地改变两个激光器的强度和频率来实现。这种安排为研究超冷气体中强关联凝聚态模型开辟了新的途径。
2017-01-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamic high-resolution optical trapping of ultracold atoms
所有的光都有结构,但直到最近才有可能构建高度可控和精确的电势,以便大多数实验室可以利用光进行特定的应用。在这一章中,我们回顾了新兴的高分辨率和可配置的超冷原子的光学捕获技术。我们专注于光学偏转器和空间光调制器在傅立叶和直接成像配置。这些光学技术使超流体动力学、单原子捕获的研究取得了重大进展,并成为新兴的原子电子学领域的基础。本章的目的是作为一个完整的指南,以实验的理解,选择,并实施最适当的光学捕获技术为特定的应用。在介绍了光阱和成像的基本理论之后,我们详细描述了上述每一种技术,为光学偏转器、数字光调制器和液晶空间光调制器的基本操作提供了指导。我们还描述了这些技术的能力,用于操纵被困的超冷原子,其中的潜力是动态修改,使实验,并在时间平均的潜力可以实现更复杂的陷阱。实施时间平均陷阱时的关键考虑事项进行了说明。
2021-03-18 cond-mat.quant-gas physics.optics
Magnetically tunable Feshbach resonances in ultracold gases of europium atoms and mixtures of europium and alkali-metal atoms
利用多通道量子散射计算研究了超冷铕原子之间以及铕原子与碱金属原子之间的磁可调谐费什巴赫共振。对铕原子的超冷气体,研究了同质$^{153}$ Eu+ $^{153}$ Eu和异质$^{151}$ Eu+ $^{153}$ Eu体系。对$^{153}$ Eu+ $^{87}$ Rb和$^{153}$ Eu+ $^7$ Li原型体系进行了铕和碱金属原子混合物的计算。我们分析了控制的散射特性,观察量子混沌行为,并磁协会成超冷极性和顺磁分子的前景。我们表明,有利的共振可以预期在实验可行的磁场强度低于1000 $\,$ G的所有调查原子组合。对于Eu原子,丰富的共振谱预计作为相对弱的短程自旋交换和强的长程磁偶极-偶极相互作用之间的竞争的结果,其中偶极相互作用诱导可测量的共振。在磁场强度低于200 $\,$ G时,预计会出现高密度的共振,而不会出现明显的量子混沌特征。这些结果对实现和应用基于铕原子的偶极原子和分子量子气体在多体物理中具有重要意义。
2018-09-30 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Tunable zero and first sounds in ultracold Fermi gases with Rabi coupling
我们考虑碱金属原子的弱相互作用费米子气体,其特征在于两个超精细态是拉比耦合的。通过对排斥作用的Hartree近似,我们确定了这种费米气体在D维空间(D = 1,2,3)中的零温状态方程。然后,采用Landau-Vlasov方程和流体力学方程,研究了初始声速和零声速。我们发现,这两种声音,分别发生在碰撞和碰撞制度,至关重要的相互作用强度和拉比耦合之间的相互作用。最后,我们讨论了一些实验相关的情况下,捕获谐波势的费米系统的密度分布的影响。
2017-03-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
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
Nonequilibrium quantum dynamics of partial symmetry breaking for ultracold bosons in an optical lattice ring trap
环上的玻色-爱因斯坦凝聚体中的涡旋对量子猝灭的响应表现为从均匀晶格到双周期晶格的部分对称破缺。无论是宏观尺度的电流,还是微观尺度的保真度,都没有表现出临界行为。相反,对称记忆成功地识别出系统开始忘记其初始对称状态的点。我们进一步确定了低激发态激发态的对称性能量差,它与对称性记忆有关。
2019-02-13 cond-mat.quant-gas
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
Ising antiferromagnet with ultracold bosonic mixtures confined in a harmonic trap
我们基于正方形晶格上且存在外部谐波限制的两分量玻色子系统的量子蒙特卡罗模拟给出了准确的结果。从跳跃参数和相互作用强度,稳定的伊辛反铁磁相在均匀的情况下,在半整数填充因子,我们研究了如何存在的谐波约束的挑战实现这样的阶段。我们考虑现实的捕获频率和粒子数,并建立在何种条件下,即粒子总数和人口不平衡,反铁磁相可以观察到的陷阱。
2011-09-07 cond-mat.quant-gas
Universal Two-Body Spectra of Ultracold Harmonically Trapped Atoms in Two and Three Dimensions
研究了两个超冷原子在简谐囚禁下通过短程相互作用的光谱。格林函数的方法是用来统一的二维和三维的情况下。我们得出的标准的普遍性的频谱,即其独立的细节的短程相互作用。在三维的结果为例窄s波费什巴赫共振,我们展示了如何有效的范围修正可以修改的水平结构的重排。然而,这需要非常窄的共振或非常紧密的陷阱,目前还没有实验可用。在二维的情况下,我们详细讨论了p-波通道,并演示了如何在格林函数的方法内出现的频谱的非普遍性。然后,我们表明,频谱是不是特别敏感的短距离的细节的情况下,两体相互作用有一个束缚态。
2012-04-04 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Tunable Superfluidity and Quantum Magnetism with Ultracold Polar Molecules
通过选择光晶格中超冷极性分子的两个修饰转动态,我们得到了一个高度可调的t-J模型的推广,我们称之为t-J-V-W模型。除了XXZ自旋交换之外,该模型还具有密度-密度相互作用和新颖的密度-自旋相互作用;所有相互作用都是偶极的。我们表明,完全控制的所有相互作用参数的幅度和符号可以实现相互独立的隧道。作为证明系统潜力的第一步,我们应用密度矩阵重整化群方法(DMRG),以获得最简单的实验可实现的情况下的一维相图。具体来说,我们表明,t-J-V-W模型中的相互作用的可调性和长程性质,使增强超流性。最后,我们表明,布洛赫振荡在倾斜的晶格可以用来探测相图实验。
2011-06-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Probing superfluidity of periodically trapped ultracold atoms in a cavity by transmission spectroscopy
利用输入输出方法研究了周期玻色凝聚原子与腔光子耦合系统。我们表明,腔将作为一个通过洛伦兹过滤器时,冷凝物的超流分数是最小的或完全反射输入场时,超流分数是最大的。我们表明,通过监测透射场和反射场之间的比率,可以估计超流分数。
2009-05-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Ultracold dipolar few-boson ensembles in a triple well trap
我们从少体从头算的角度研究了一维三势阱中超冷偶极玻色子的基态性质和隧穿动力学。我们的重点主要是在偶极玻色子的接触相互作用玻色子相比,独特的功能。观察到非常强的偶极相互作用形成井内定位。一般人口rearangement以及破碎和本地化的影响已被发现,强烈依赖于粒子数。两个粒子的能谱表现出避免交叉,导致几个不同的共振涉及不同的频带,即带间共振隧穿动力学。相应的机制进行了研究,其中包括对概率的研究,并进行本征态分析。
2012-12-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Floquet dynamics of ultracold atoms in optical lattices with a parametrically modulated trapping potential
本文提出在光晶格中利用较强抛物线囚禁势的参数周期调制产生非线性共振,通过Mathieu近似构造Floquet态并实现共振诱导的有效基态,为研究Floquet凝聚体和量子-经典对应关系提供了新途径。
2024-05-03 cond-mat.quant-gas
A continuously pumped reservoir of ultracold atoms
典型的超冷原子源由于顺序捕获和冷却方案而在系综的递送之间具有相当大的延迟。因此,非常需要用于连续产生超冷原子的替代方案。在这里,我们演示了连续加载的磁阱从一个准连续的原子束。在温度为$102 μ$ K的条件下,我们得到了$3.8 \times 10^7$磁囚禁原子的稳定态.该合奏是保护激光光源,其应用程序的要求,为飞行任务或交感冷却。连续计划是强大的,适用于广泛的粒子和捕获的潜力。
2015-06-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Trapped Ultracold Bosons in Periodically Modulated Lattices
受近年来光晶格中量子气体研究的推动,我们对周期性晶格调制下的一维光晶格中超冷原子的光谱进行了全面的研究.利用含时密度矩阵重整化群方法,研究了变密度系统在不同量子相位下的晶格调制动力学响应。对于莫特绝缘状态,我们确定了几个激发过程,这提供了重要的信息的密度分布的气体。对于超流体,动力学响应可以很好地描述在局域密度近似。这种简化对于理解慢变谐振势中的强关联超流是有价值的。所有这些非均匀系统的光谱特征都可以用来检验玻色-哈伯德模型在抛物势阱中的有效性。
2011-10-08 cond-mat.quant-gas
Ultracold atoms in quasi-1D traps: a step beyond the Lieb-Liniger model
超冷原子被放置在一个紧密的雪茄形阱中,通常用Lieb-Liniger模型来描述。我们研究了这个模型的扩展时出现的原子之间的范德华相互作用被考虑在内。我们发现,有限范围内的相互作用引起的修正可以成为特别重要的窄费什巴赫共振附近,并建议其实验检测的现实计划。约束和相互作用的相互作用可以导致有效的透明度,其中一维相互作用在很宽的参数范围内很弱。
2017-03-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph 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
Trapping ultracold dysprosium: a highly magnetic gas for dipolar physics
超冷镝气体的磁矩是碱金属原子的10倍,磁性最强的原子仅与铽相当,预计它将表现出许多迷人的碰撞动力学和量子偶极相,包括量子液晶物理。我们报告的第一个激光冷却和捕获的5亿Dy原子使用无再泵浦的磁光阱(MOT)和连续加载的磁约束,我们的特点的陷阱回收动力学玻色子和费米子同位素。在具有浸没开放电子f壳层的系统中进行了少数分波(100 uK至1 mK)范围内的第一次非弹性碰撞测量。此外,我们观察到不寻常的条纹内MOT <10 uK亚多普勒冷却原子。
2009-12-09 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Light trapping in high-density ultracold atomic gases for quantum memory applications
高密度和超冷原子气体已经成为量子存储应用中存储单个光子的有前途的介质。在本文中,我们提供了一个概述,我们在这个方向上的理论和实验工作,特别注意操纵光存储(a)通过复杂的经常性的光学散射过程在非常高的密度气体(b)的外部控制场的特征电磁感应透明配置。
2010-05-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quantum engineering with ultracold polar molecules using trap-induced resonances
Faculty of Physics, University of Warsaw(华沙大学物理学院)
研究利用超冷极性分子和光学镊子阵列,通过陷阱诱导共振实现高效的量子门操作,用于量子计算和传感。
2026-03-30 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Ultracold Atoms in a Tunable Optical Kagome Lattice
低能态具有大简并度的几何阻挫系统是凝聚态物理的研究热点。kagome网-一种角共享三角形斑块的模式-呈现出特别高的挫折度,反映在非分散的轨道带中。戈薇量子反铁磁体的基态被认为是一种量子自旋液体或价键固体,尽管经过了几十年的研究,它仍然不确定。固态可果美磁体具有显著的磁无序或各向异性,这使得对实验结果的解释变得复杂。在这里,我们实现了超冷$^{87}$ Rb原子的二维光学超晶格中的kagome几何。我们采用原子光学来表征晶格,因为它是在各种几何形状之间调谐的,包括kagome,一维条纹和装饰三角形晶格,允许对挫折的敏感控制。在这项工作中实现的晶格提供了一个近乎理想的实现多体量子物理学的范式模型。
2011-09-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Control of Ultracold Atoms with a Chiral Ferromagnetic Film
我们证明了手征铁磁薄膜产生的磁场可以用来控制超冷原子。当薄膜处于螺旋相或Skyrmion晶相时,它分别对超冷原子起磁镜或反射光栅的作用。通过施加偏置磁场和含时磁场,可以形成蜂窝、可果美、三角形等一维或二维磁晶格来捕获超冷原子。我们还讨论了每个晶格的捕获高度、势垒、捕获频率和马约拉纳损失率。我们的研究结果表明,手征铁磁薄膜可以作为一个平台,开发基于现代自旋电子学技术的超冷原子人工量子系统。
2019-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
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
Momentum-space interferometry with trapped ultracold atoms
量子干涉仪通常被设置为使得坐标空间中的路径之间的相位差相长或相消地组合。事实上,干涉路径也可以在动量空间中相遇,导致动量空间条纹。提出并分析了一种利用失谐激光对囚禁原子云进行相位压印以产生动量空间干涉的方法。对于单粒子的波函数的分析表达式中发现的条纹宽度和位移与相位印迹。的不清晰度或位移的相位跳变的影响进行了研究,以及多体效应,以确定潜在的适用性的动量空间干涉。
2008-10-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spin susceptibility and effects of a harmonic trap in the BCS-BEC crossover regime of an ultracold Fermi gas
本文从理论上研究了囚禁超冷费米气体的磁性。在扩展的$T$ -矩阵近似(ETMA)框架下,考虑了对涨落和局域密度近似(LDA)中的谐波陷阱效应,计算了BCS(Bardeen-Cooper-Schrieffer)-BEC(玻色-爱因斯坦凝聚)交叉区的局域自旋极化率$χ_{\rm t}(r,T)$.我们发现,配对波动导致非单调的温度依赖性的$χ_{\rm t}(r,T)$。虽然这种行为看起来类似的自旋带隙现象与配对波动{ \it均匀}费米气体,捕获的情况下,也被发现的温度依赖的密度分布的影响,除了配对波动。我们演示了如何从$χ_{\rm t}(r,T)$中去除这种外在效应,以研究纯粹源于对涨落的有趣的自旋能隙现象。由于冷原子物理的实验通常是在阱中进行的,我们的结果将有助于从自旋能隙现象的角度来评估预成对方案。
2017-06-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Compact Two-Dimensional Magneto-Optical Trap for Ultracold Atom Setups
我们报告的设计,实施和性能的紧凑型二维磁光阱(2D MOT)的铯。在一个小体积的真空室中,该装置使用铯分配器,非常接近2D MOT的捕获区域,并在$10^{-9}$范围内的低蒸气压下工作。我们实现了$4 \times 10^8$ atoms/s的冷原子通量,其与更复杂的原子源的性能相当。该装置构造简单,并且可以适用于广泛的原子种类。
2021-07-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph