Optical bistability in a $Λ$-type atomic system including near dipole-dipole interaction
与二能级系统相比，三能级电磁感应透明（EIT）原子系统的光学双稳（OB）的优点在于它的可控性，因为其中一个原子跃迁中的吸收、色散和光学非线性可以通过与附近原子跃迁的相互作用而被显著改变。这是由于在这样的EIT系统中产生的诱导原子相干性。原子间的近偶极-偶极（NDD）相互作用进一步改变了三能级EIT系统的吸收、色散和光学非线性，并且可以通过这种相互作用来控制光场，使光场具有多稳态性。
2019-01-18 quant-ph
Monitoring the Dipole-Dipole Interaction via Quantum Jumps of Individual Atoms
研究了激光驱动的偶极-偶极相互作用三能级原子的荧光发射特性。当分别检测到来自两个原子的光时，观察到发射过程的相关性取决于偶极-偶极相互作用。这打开了通过发射行为研究偶极-偶极相互作用的可能性。我们提出的蒙特卡罗模拟是在良好的协议与解析解。
2001-03-08 quant-ph
Enhanced dark-state sideband cooling in trapped atoms via photon-mediated dipole-dipole interactions
分辨边带冷却是将原子冷却到运动基态的关键步骤，这在基于原子的量子技术中是必不可少的。在这里，我们提出了一个增强的暗态边带冷却囚禁原子利用光子介导的偶极-偶极相互作用。通过将原子放置在魔粒间距离处，我们在目标原子中表现出优于冷却行为，这超过了单个原子所允许的极限。我们进一步研究了不同的原子配置在多原子设置与激光失谐和不同的光偏振角，其中多个魔间距可以识别和冷却性能的适度改善，预计随着原子数量的增加。我们的研究结果提供了深刻的见解与集体和光诱导的长程偶极-偶极相互作用的原子的亚反冲冷却，并铺平了道路，实现真正的量子操作在多个量子寄存器。
2022-10-12 quant-ph
Rabi flopping between ground and Rydberg states with dipole-dipole atomic interactions
我们用$n\le 43$证明了少量$\rm{^{87}Rb}$原子在基态和里德伯态之间的Rabi翻转。相干布居振荡被观察到单原子flopping，而两个或两个以上的原子的存在下，退相干的振荡。我们证明了这些观测结果与里德伯原子的范德华相互作用是一致的。
2007-11-02 quant-ph
Selective Rydberg pumping via strong dipole blockade
高激发里德堡能级间的共振偶极-偶极相互作用主导了中性原子间的短程相互作用，标度为$1/r^3$。在这里，我们利用强偶极-偶极相互作用和多频驱动场的组合效应，提出了一种类型的选择性里德伯泵浦机制。在双原子$\{|00\rangle, |01\rangle,|10\rangle,|11\rangle\}$的计算基础上，这种机制允许$|11\rangle$被共振泵浦到单激发里德堡态，而其他三个态的跃迁被抑制。从数学形式的角度，我们得到了中性原子基态的Föster共振。利用受控$Z$门的保真度定义来评价这种选择性里德伯抽运的性能，这种选择性里德伯抽运表现出对原子间距偏差、Föster共振缺陷起伏和双激发里德伯态自发发射的鲁棒性。作为该机制的应用，我们详细讨论了在现有的实验条件下，通过基态封锁制备两原子最大纠缠对称态和通过工程自发发射制备最大纠缠反对称态的方法.
2020-10-30 quant-ph
The effect of dipole-dipole interaction for two atoms with different couplings in non-Markovian environment
利用非微扰方法，研究了两个二能级偶极-偶极相互作用原子与一个非马尔可夫库耦合时不同耦合强度的纠缠动力学.除了分析定态存在的条件外，我们还发现偶极-偶极相互作用虽然会破坏定态纠缠，但较强的偶极-偶极相互作用确实会抑制初始阶段的退纠缠。这些结果对今后纠缠的工程应用具有一定的指导意义。
2008-10-30 quant-ph
Superradiant Decay and Dipole-Dipole Interaction of Distant Atoms in a Two-Way Cascaded Cavity QED System
我们研究了一个由光纤耦合的微环形腔组成的双向级联腔QED系统。每个微环形腔支持两个反向传播的回音壁模式通过它们的倏逝场耦合到单个原子。我们研究了一对原子-微环系统，计算了单原子初始激发时进入光纤的自发发射谱。强耦合和坏腔制度，后者允许有效的原子-原子相互作用，通过原子-腔耦合和失谐控制：原子表现出集体自发发射，没有偶极-偶极相互作用或（相干）偶极-偶极相互作用和独立（单原子）的发射。这种切换相互作用特性的能力是双向耦合的一个特征，并将我们的双向级联系统连接到一维波导上。我们的坏腔结果的基础上，我们推广到许多原子微环系统通过光纤耦合。
2015-01-12 quant-ph
Effects of Dipole-Dipole Interaction on the Transmitted spectrum of Two-level Atoms trapped in an optical cavity
分别在低激发态和高激发态下，研究了强耦合条件下双偶极-偶极耦合原子与单模光腔相互作用系统的透射谱.通过将双原子系统转化为有效单原子系统，得到了含有偶极-偶极相互作用（DDI）的修饰态。我们发现，在较低激发下，DDI能增强原子-腔正失谐的影响，而减弱原子-腔负失谐的影响，从而使光谱呈现出两个不对称峰，并使两个峰的高度和位置发生移动。在高激发态下，DDI使原子饱和度增大，导致光谱畸变。此外，大的DDI可以使原子与腔场解耦，使简正模谱变为单重态。
2012-07-12 quant-ph
Population mixing due to dipole-dipole interactions in a 1D array of multilevel atoms
我们从理论上研究了如何偶极-偶极相互作用所产生的多光子散射导致一个修改后的分布基态人口的驱动，有序的一维阵列的多级原子。具体来说，我们设计了一个水平配置，其中基态人口积累，由于偶极-偶极相互作用可以高达20%的制度，目前的实验与中性原子阵列。对于大得多的系统，稳定状态可以由在基态流形上的平均分布的粒子数组成。我们的研究结果说明了如何偶极偶极相互作用可以通过干涉加重，并通过有序原子阵列的几何形状进行调节。更一般地说，控制技术的多级原子，可以通过多次散射，如光泵，退化，将受益于改进的理解和控制的偶极-偶极相互作用，在有序阵列。
2018-09-17 quant-ph
Competition between finite-size effects and dipole-dipole interactions in few-atom systems
本文研究了真空中电磁场作用下少原子系统中有限尺寸效应（即粒子的可伸缩性）与偶极-偶极相互作用之间的竞争。我们考虑两个标志的合作效应，超辐射和亚辐射，并计算每个原子辐射的能量率和原子状态的相干性在时间演化。我们采用统计方法，以提取原子动力学的典型行为和平均随机原子分布在球形容器与规定的$k_0R$与$k_0$的辐射波数和$R$的平均原子间距离。我们的方法使我们能够突出有限尺寸效应和偶极-偶极相互作用在超辐射/亚辐射之间的权衡。特别是，我们证明了存在一个最佳值的$k_0R$的超辐射强度和相干脉冲的影响较小，由偶极-偶极相互作用和有限尺寸效应引起的退相效应。
2017-10-09 quant-ph
Dipole-dipole interaction driven antiblockade of two Rydberg atoms
当长程范德华相互作用强于激光-原子耦合时，多个里德伯原子的共振激光激发被禁止，导致里德伯阻塞。里德伯阻断可以被破坏，即通过非共振激光激发同时激发一个以上的里德伯原子，引起激发反阻断。里德伯反封锁产生了强关联的多体动力学和自旋轨道耦合，也发现了量子计算的应用。我们研究了两个里德伯原子通过偶极-偶极交换作用相互作用的反封锁动力学，而不是通常使用的范德华相互作用。我们研究了当前里德伯原子实验中的典型情况，通过改变里德伯态耦合可以实现不同类型的偶极-偶极相互作用。有效的哈密顿量的反封锁动力学。我们说明，几何门可以实现与里德堡反封锁，这是强大的对里德堡态的衰变。我们的研究可能会激发新的实验和理论探索的量子光学和强相互作用的多体动力学与里德堡反封锁驱动的偶极-偶极相互作用。
2021-09-13 quant-ph
Single atoms in a standing-wave dipole trap
我们在驻波光学偶极阱中捕获了单个铯原子。特殊的实验程序，设计工作与单原子，用于测量振荡频率和原子的能量分布在偶极阱。这些方法依赖于在磁光阱中使用原子的共振荧光来明确地检测原子的存在或损失。
2002-11-12 quant-ph
Analysis of a quantum logic device based on dipole-dipole interactions of optically trapped Rydberg atoms
本文详细分析和设计了一种基于光阱中原子间里德伯态偶极-偶极耦合相互作用的中性原子量子逻辑器件。列举了导致退相干和保真度损失的主要物理机制。我们的研究结果支持在MHz速率下执行单和双量子比特门的可行性，对于每个操作，退相干概率和保真度误差在$10^{-3}$的水平。目前的局限性和可能的方法，以进一步改善设备进行了讨论。
2005-02-13 quant-ph
Position and Momentum Entanglement of Dipole-Dipole Interacting Atoms in Optical Lattices: The Einstein-Podolsky-Rosen Paradox on a Lattice
我们研究了一种可能的实现的位置和动量相关的原子对，被限制在两个相互移动的光晶格的相邻网站，并通过激光诱导偶极-偶极相互作用纠缠。爱因斯坦-波多尔斯基-罗森（EPR）"悖论“[物理评论47，777（1935）]与平移变量，然后修改晶格衍射效应。这个“悖论”在这个方案中可以得到高度的准确性的验证。
2004-09-23 quant-ph
Translational Entanglement of Dipole-Dipole Interacting Atoms in Optical Lattices
我们提出并研究了位置和动量相关的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森（EPR）态的实现[Phys.Rev.47，777（1935）]，这些态迄今为止一直未能被探测到。实现涉及原子对被限制在两个相互移位的光晶格的相邻位置，并通过激光诱导偶极-偶极相互作用纠缠。平移变量的EPR“悖论”，然后修改晶格衍射效应，并可以验证在这个计划的高精度。
2003-05-19 quant-ph
Spatially resolved observation of dipole-dipole interaction between Rydberg atoms
我们观察到空间分离圆柱体中冷里德伯原子之间的共振能量转移。共振偶极-偶极耦合将一个圆柱体中的49 s原子激发到49 p态，而第二个圆柱体中的41 d原子则被激发到42 p态。我们已经测量了49 p态的产生作为柱体间距（0 - 80 μ m）和相互作用时间（0 - 25 μ s）的函数。此外，我们还测量了电场共振的宽度。一个完整的多体量子计算再现了实验的主要特征。
2008-06-20 quant-ph
Vacuum field correlations and three-body Casimir-Polder potential with one excited atom
计算了一个激发态原子和两个基态原子之间的三体Casimir-Polder势。基于真空涨落的缀饰场关联的物理模型，推广了以前介绍的三个基态原子的模型。虽然一个激发原子的三体势在文献中已经是已知的，我们的模型提供了新的见解的性质的非加性Casimir-Polder力与一个或多个激发原子。
2004-11-04 quant-ph
Anisotropic fluorescence signals retarded dipole-dipole interactions in a thermal atomic cloud
本文通过实验与理论结合，揭示了稀薄热钾蒸气中各向异性多量子相干信号源于原子间共振偶极-偶极相互作用的延迟部分。
2025-09-01 quant-ph
Population Dynamics in Cold Gases Resulting from the Long-Range Dipole-Dipole Interaction
在原子云的尺寸比偶极跃迁的波长大的条件下，考虑了长程偶极-偶极相互作用对冷二能级原子气激发交换动力学的影响.我们表明，这种相互作用的结果在人口重新分布在整个原子云和特定的光谱的自发光子发射在不同的角度相对于原子的偏振方向。
2009-06-24 quant-ph
Van der Waals interactions between excited atoms in generic environments
我们考虑了一般环境中由磁介电体构成的受激原子的范德华力。我们开发了一个动力学的方法来研究相互耦合的原子和场的动力学。当只有一个原子被激发时，我们的动力学理论表明，对于大的距离，作用在基态原子上的范德华力是单调的，而作用在激发原子上的力是空间振荡的。我们展示了如何后者的力量可以与已知的振荡Casimir-波尔德力附近的一个激发原子（基态）的身体。我们的力还揭示了一种人口诱导的动力学：对于原子寿命大得多的时间，原子将衰变到基态，导致基态原子之间的范德华相互作用。
2017-02-23 quant-ph
Dynamical Casimir-Polder energy between an excited and a ground-state atom
考虑两个原子间的Casimir-Polder相互作用，其中一个原子处于基态，另一个原子处于激发态。由于受激原子的动力学自修饰和自发衰变，该系统的相互作用与时间有关。我们用有效哈密顿方法计算了两个原子之间的动态Casimir-Polder势。所得结果及其物理意义进行了讨论，并与以前的结果进行了比较的基础上的时间无关的方法，该方法使用一个非归一化的缀饰态的激发原子。
2004-05-03 quant-ph
Effect of the Atomic Dipole-Dipole Interaction on the Phase Diagrams of Field-Matter Interactions I: Variational procedure
在第二量子化方法中，我们建立了$n$能级原子系统的一般偶极-偶极哈密顿相互作用。利用物质与电磁场相干态的张量积，计算了在范德华力作用下$n$能级原子与$\ell$模场相互作用的变分能面.这是用来确定与系统的基态的量子相图和量化的偶极-偶极哈密顿相互作用的效果。通过考虑真实的诱导电偶极矩，我们发现了$2$ -和$3$ -能级原子系统分别与电磁场的$1$ -和$2$ -模相互作用时的量子相变.对于某些待定情形，我们提出了两种方法：通过对$2$级子系统的Casimir算子的期望值进行差分，以及通过最大化相邻变分解之间的Bures距离.
2021-10-22 quant-ph
Casimir-Polder interaction between an excited atom and a gas dielectric medium
在延迟情况下，利用微扰技术得到的激发态原子与基态原子相互作用的Casimir-Polder势随原子间距离的增加而减小，即R^-2 [E.A. Power，T.Thirunamachandran，Phys.Rev.A，47，2539（1993）]。它导致了激发态原子与稀气体介质相互作用的发散积分。利用非微扰方法研究了介质中两原子间的相互作用。我们考虑了介质中光子的吸收。这种方法解决了发散的问题。研究了基态原子与平面介质气体的相互作用。我们证明了激发态原子与基态原子气体之间的相互作用不是振荡的，而是服从简单的幂律。我们指出，要得到受激原子与稀薄气体之间范德华力的常规非延迟表达式，原子与界面之间的距离应远小于光子在介质中的自由平均通过。考虑了激发态原子与基态原子半球之间的相互作用。
2006-10-09 quant-ph
Collective emission of photons from dense, dipole-dipole interacting atomic ensembles
我们研究了冷的、被囚禁的原子系综的集体辐射性质。我们认为高密度制度的平均原子间距离是可比的，或小于，由原子发出的共振光辐射的波长。我们发现，从激发原子系综的光子的发射率强烈增强拉长云。我们分析了原子系综的集体单激发本征态，发现吸收/发射光谱与非相互作用（低密度）或单原子光谱相比被加宽并向较低频率移动。我们还分析了发射的辐射的空间和时间的轮廓。最后，我们探讨了如何有效地激发集体超辐射态的原子系综从长寿命的存储状态，以实现量子计算和通信应用的物质-光接口。
2021-02-05 quant-ph
Simplified approach to double jumps for fluorescing dipole-dipole interacting atoms
本文提出了一种研究阱中少数发荧光原子和离子的量子跃迁统计中的合作效应的简化方案。它允许三个偶极-偶极相互作用的四能级系统的模型的Ba+离子的相关水平计划的分析处理。对于后者，在以前的实验中报道了巨大的双跳和三跳速率，并且巨大的速率归因于偶极-偶极相互作用。我们的理论结果表明，偶极-偶极相互作用对这些速率的影响最多为5%，并且对于实验的参数值，实际上没有影响。因此，偶极-偶极相互作用似乎可以排除作为实验中报告的巨大速率的可能解释。
2006-03-27 quant-ph
Transition from antibunching to bunching for two dipole-interacting atoms
当原子间距减小而其他参数保持不变时，具有偶极-偶极相互作用的二能级原子系统的共振荧光存在从光子反聚束到聚束的跃迁。我们给出了一个简单的解释的基本机制，在原则上也可以适用于其他系统。PACS编号42.50.Ar、42.50Fx
1998-06-11 quant-ph
Imaging-based Parametric Resonance in an Optical Dipole Atom Trap
我们报道了在一个高密度的超冷$^{87}Rb$原子样品中的参数共振的灵敏探测。经过一段时间的参数激发后，膨胀的超冷原子云的荧光成像显示出原子空间分布的显着修改，并具有较高的灵敏度相比，传统的测量参数驱动的陷阱损失。使用这种方法，观察到的参数共振频率的显着移位，并归因于偶极陷阱势的非谐形状。
2009-08-09 quant-ph
Superradiant laser: Effect of long-ranged dipole-dipole interaction
从理论上研究了长程偶极-偶极相互作用（LRDDI）对超辐射激光（SL）的影响。这种效应是由耗散过程中的原子-光子相互作用引起的。在通常用来引发光致发光的坏腔极限下，我们证明了腔光子数随原子间距离的变化而振荡。同样，原子-原子相干性交替出现符号，交替显示SL操作中的临界跃迁。这表明在一个大的原子系综中出现的集体效应的复杂性。因此，SL中的这种效应不能简单地用整个系综的一部分来解释。我们数值求解了包含空间相关LRDDI的稳态SL，并在等距原子阵列的设置下，分别在最佳原子间距处找到了最大腔光子数和最小光谱线宽。有限数量的原子的缩放显示出优于没有LRDDI的稳态SL，这允许探测窄原子跃迁，并且可能用于精确测量和下一代光学时钟。
2016-09-02 quant-ph
Effect of the Atomic Dipole-Dipole Interaction on the Phase Diagrams of 2-Level Matter-Field Systems
Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学核科学研究所）；Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学理学院）
研究有限粒子数下，包含原子偶极-偶极相互作用的双能级Dicke模型量子相图，探讨量子相变在原子人口和光子数波动中的表现，以及弱物质-场相互作用下激发态零光子人口条件概率分布中的信息承载。
2026-09-09 quant-ph
Resonant dipole-dipole interaction in the presence of dispersing and absorbing surroundings
在宏观电磁场量子化的框架下，导出了二能级原子间共振偶极-偶极相互作用和原子-场共振相互作用的运动方程和有效哈密顿量，可用于研究任意色散和吸收物质环境对这些相互作用的影响.该理论被应用到最初共享一个单一的激发的两个原子的瞬态行为的研究，特别强调在原子之间的能量转移的虚和实光子交换的两个竞争过程中的作用。特别是，它示出，对于弱原子-场相互作用有一个时间窗口，其中的能量转移遵循的类型由普通的二阶微扰理论获得的速率制度。最后，共振偶极-偶极相互作用被证明是产生一个双重谱的发射光的弱原子-场相互作用和一个三重谱的强原子-场相互作用。
2002-05-10 quant-ph
Mirror-mediated ultralong-range atomic dipole-dipole interactions
本文提出利用部分透明不对称镜面界面显著延长原子dipole-dipole interactions的作用范围，即使原子实际距离远大于跃迁波长，仍可实现额外的相互作用极大值，有望应用于非侵入式量子传感等量子技术。
2024-06-27 quant-ph
Dipole-Dipole Coupling in the Presence of Dispersing and Absorbing Bodies
导出了二能级原子间共振偶极-偶极相互作用和原子-光场共振相互作用的有效哈密顿量和运动方程，适用于研究任意色散和吸收材料环境对这些相互作用的影响。结果表明，偶极-偶极相互作用和原子-光场相互作用分别与（经典）格林张量的实部和虚部密切相关。该理论被应用到最初共享一个单一的激发的两个原子的瞬态行为的研究，特别强调在原子之间的能量转移的虚和实光子交换的两个竞争过程中的作用。为了说明该理论的强大性，具体的结果的情况下，原子附近的分散和吸收微球。特别是，弱和强原子场耦合的制度进行了处理。
2002-06-03 quant-ph
Nonlocal field correlations and dynamical Casimir-Polder forces between one excited- and two ground-state atoms
研究了初始激发态原子与两个基态原子动力学三体Casimir-Polder相互作用中的非定域性问题。结果表明，在三体相互作用中，激发态原子在自发衰变的初始阶段所发射的场的非局域空间相关性可能变得明显。讨论了这一新现象的可观测性。
2006-11-13 quant-ph
Cooperative effects in the light and dark periods of two dipole-interacting atoms
如果一个原子能够表现出宏观的暗周期或电子搁置，那么一个由两个原子组成的驱动系统就有三种类型的荧光周期（暗、单强度和双强度）。我们建议使用这些荧光类型的平均持续时间作为一个简单和容易获得的合作效果的指标。作为一个例子，我们研究了两个偶极相互作用的V系统的模拟技术。我们发现，这两种类型的光周期的持续时间表现出显着的分离依赖的振荡，它们的变化与偶极-偶极耦合常数的实部的相位。
1999-03-09 quant-ph
Radiative friction on an excited atom moving in vacuum
众所周知，当一个受激原子自发发射一个光子时，会产生两种效应。首先，原子的内部和外部状态与发射光子的状态纠缠在一起。第二，原子接收到光子传递来的动量。在这项工作中，这样的原子在真空中的动力学进行了研究。通过具体的计算，证明了这些效应使原子平均受到一个与其初速度相反的摩擦力。并对力的性质进行了讨论。
2012-04-30 quant-ph
Atom cooling using the dipole force of a single retroreflected laser beam
本文提出了一种用单镜反射的激光束冷却原子的机制。冷却依赖于偶极力，因此原则上适用于任意折射粒子，包括原子、分子或电介质球。摩擦和平衡温度是由解析微扰法推导出来的。最后，半经典蒙特卡罗模拟进行验证的分析结果。
2009-08-05 quant-ph
Vacuum fluctuations and radiation reaction contributions to the resonance dipole-dipole interaction between two atoms near a reflecting boundary
本文研究了两个完全相同的原子（一个处于基态，另一个处于激发态）与电磁场在理想反射平面边界上相互作用时的共振偶极-偶极相互作用能。原子在相关（对称或反对称）贝尔型状态下制备。根据Dalibard et.等人[J. Dalibard et.例如，J. Phys.（Paris）{ \bf 43}，1617（1982）; { \bf 45}，637（1984）]中，我们分离了真空涨落和辐射反应（源）场对两原子间共振相互作用能的贡献，并指出只有源场对原子间相互作用能有贡献，而真空场涨落对原子间相互作用能没有贡献。通过考虑特定的几何构型的两原子系统相对于镜子和特定的选择偶极取向，我们表明，镜子的存在显着影响的共振相互作用能和不同的功能出现相对于原子在自由空间中的情况下，例如在空间依赖性的相互作用的变化。我们的研究结果还表明，边界的存在可以被利用来定制和控制两个原子之间的共振相互作用，以及相关的能量转移过程。本文还讨论了观察这些现象的可能性。
2018-04-19 quant-ph
Quantum simulation with fully coherent dipole--dipole-interactions mediated by three-dimensional subwavelength atomic arrays
采用冷原子的量子模拟器是解决量子多体问题最有前途的方法之一。纳米光子结构被广泛用于设计光的能带结构，因此被研究作为一种手段来调整放置在它们附近的原子之间的相互作用。这种方法的一个关键缺点是激发可以衰减为自由光子，限制了这种量子模拟器的相干性。在这里，我们克服了这一挑战，提出使用一个简单的立方三维阵列的原子产生一个全向带隙的光，并表明它使嵌入杂质之间的相干，无耗散的相互作用。我们明确地表明，带隙持续适度的晶格尺寸和有限的填充分数，这使得这种效果在实验中很容易观察到。我们的工作为使用超冷原子晶格进行远程相互作用的模拟自旋量子模拟器铺平了道路，并且是原子量子超材料新兴领域的一个实例。
2021-07-07 quant-ph
Low energy atomic collision with dipole interactions
我们应用量子亏损理论来研究低能基态原子碰撞，包括排列偶极相互作用，例如由电场引起的相互作用。结果表明，偶（$l$）相对轨道角动量部分波通道具有形状共振结构，而奇（$l$）相对轨道角动量部分波通道不具有形状共振结构.我们分析和解释这些共振的多通道量子亏损理论（MQDT）的框架内。
2001-03-21 quant-ph
Slowing the Decay of an Excited Atom by the Presence of a Detector
的衰变的激发显示，在存在的光检测器减慢。这类似于失调腔中原子在量子芝诺效应条件下的行为。不施加外部扰动场来测量不稳定状态的生存概率。
2007-02-14 quant-ph
Single Atoms in an Optical Dipole Trap: Towards a Deterministic Source of Cold Atoms
我们描述了一个简单的实验技术，使我们能够存储一个小的和确定性的中性原子数的光偶极阱。在磁光阱中用单束聚焦的Nd：YAG激光制备所需原子数。偶极阱装载效率达到100%，存储时间约为1分钟.我们还制备了处于某种超精细态的原子，并证明了在几个中性原子水平上通过共振荧光进行状态选择性检测的可行性。测量了极化样品$4.2\pm 0.7$ s的自旋弛豫时间。可能的应用进行了简要讨论。
2000-11-01 quant-ph
Fast entangling gates for Rydberg atoms via resonant dipole-dipole interaction
本文提出一种利用每个原子四个能级和微波驱动共振偶极-偶极相互作用的里德伯原子纠缠门方案，实现无需光学相位调制的受控-Z门，比现有范德瓦尔斯门更快且对里德伯衰变更不敏感，并验证了其对距离波动的鲁棒性。
2025-07-21 quant-ph
Resolving the emission transition dipole moments of single doubly-excited seeded nanorods via heralded defocused imaging
本研究提出预示散焦成像技术，突破传统光谱技术局限，直接表征两类种子纳米棒双激发态的跃迁偶极矩差异，揭示其各向异性规律并给出物理解释。
2023-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Entangling Dipole-Dipole Interactions and Quantum Logic in Optical Lattices
研究了在三维光晶格中利用偶极-偶极相互作用产生中性原子多粒子纠缠的方法。对于紧束缚的原子，偶极相互作用能可以远大于光子散射率，并且在退相干发生之前可以实现两原子态的相干演化。偶极的激发可以根据原子的状态而定，从而允许确定性地产生纠缠。我们推导出选择规则和偶极-偶极相互作用矩阵元的品质因数，碱金属原子具有超精细结构，并被困在局域化的质心状态。提出了用于实现双量子位量子逻辑门（诸如受控相位门和交换门）的不同协议。我们分析了我们的门设计的保真度，不完美的，由于从合作自发发射和相干耦合的逻辑基础之外的退相干。轮廓扩展我们的模型，包括完整的分子相互作用潜力进行了讨论。
1999-10-07 quant-ph
Body-assisted van der Waals interaction between excited atoms
我们提出了一个公式的两个原子之间的体助范德华相互作用势，一个或两个被准备在一个激发的能量本征态。通过格林函数考虑了物质环境的任意排列。由此得出的公式支持两个相互矛盾的调查结果之一。我们的公式的一致性进行了研究，通过将其应用于自由空间中的两个原子的情况下，并将所得的表达式与从激发原子和小电介质球之间的限制Casimir-Polder势中发现的表达式进行比较。
2014-12-12 quant-ph
Scalable $W$-type entanglement resource in neutral-atom arrays with Rydberg-dressed resonant dipole-dipole interaction
虽然里德堡封锁制度提供了自然的设置创建$W$型纠缠冷中性原子，它在这里表明，这种类型的可扩展的纠缠资源，甚至可以在完全不同的物理环境下获得。更准确地说，扭曲$W$态的一个特殊实例--即$π$ -扭曲态--可以在具有里德伯修饰共振偶极-偶极相互作用的冷中性原子的一维阵列中进行设计。特别是，它在这里示出，这是可能的，即使当一个（穿着）里德伯激发耦合到原子的运动自由度在各自的，近谐波的光学偶极微陷阱，这是量子化成色散（零维）玻色子。对于从相关内部原子跃迁的非共振修整激光器的特别选择的（“最佳点”）失谐，里德伯修整量子位的期望的$π$ -扭曲$W$状态是在相关参数的宽窗口中的系统的有效激发-玻色子哈密顿量的基态。同时通过等于单玻色子能量的间隙与其它本征态分离，该$W$态可以使用拉比型驱动协议来制备。相应的准备时间是独立的系统的大小和几个数量级短于相关的原子态的有效寿命。
2021-02-09 quant-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
Controlling dipole-dipole frequency shifts in a lattice-based optical atomic clock
基于利用囚禁在光晶格中的冷碱土原子实现光学原子钟的想法，我们从理论上研究了原子-原子相互作用对原子钟跃迁频率的微扰效应。这些相互作用是由与光激发原子相关的偶极场介导的。我们预测共振的功能时，原子偶极子之间的建设性干涉发生的频移。我们从理论上证明，通过微调适当设计的晶格几何形状的相干偶极偶极耦合，可以大大抑制不希望的频率偏移。
2003-08-12 cond-mat.soft quant-ph
Effect of pairwise Dipole - Dipole interaction among three atoms Systems
本文研究了三个二能级原子通过偶极-偶极相互作用的系统。这种相互作用表现为一个原子的激发态与其最近邻原子的基态之间的相互作用。稳态人口的密度矩阵元素，并与只有两个原子时的情况进行比较。可以注意到，第三个原子改变了三个原子的行为。两种配置进行了分析，其中一个是三个原子是在一条线上，没有原子之间的相互作用在端点和其他原子形成一个闭环与每个原子相互作用与它的邻居。
2014-02-16 physics.atom-ph quant-ph
Artificial abelian gauge potentials induced by dipole-dipole interactions between Rydberg atoms
我们分析了里德伯原子间的偶极-偶极相互作用对阿贝尔人工规范势和场产生的影响。当两个里德伯原子被均匀激光场驱动时，我们证明了原子-原子和原子-场的相互作用产生了新的、非均匀的人工规范势。我们确定的机制负责这些规范的潜力的出现。后者的分析表达式表明，最强的人工磁场达到的制度之间的偶极封锁制度和制度，其中原子是足够远的距离，使原子-光相互作用占主导地位的原子-原子相互作用。讨论了由共振偶极-偶极相互作用和范德华相互作用产生的人工规范场的异同。我们也给出了一个估计实验上可达到的人工磁场产生这种机制，我们讨论了它们的检测通过偏转的原子运动。
2013-12-05 physics.atom-ph quant-ph
Long-range dipole-dipole exchange-induced atomic grating
本文提出一种基于超冷铷原子系综与可移动里德伯自旋原子的偶极交换诱导光栅方案，利用自旋原子空间位置动态调控电磁诱导光栅，为光栅调控提供新途径。
2024-04-02 physics.atom-ph quant-ph
Dipole blockade without dipole-dipole interaction
偶极阻塞现象是强偶极-偶极相互作用的直接结果，其中由于双激发态移出共振而仅单个原子可以被激发。偶极封锁效应产生的非零纠缠度的两体纠缠是量子信息处理的重要资源。在这里，我们提出了一种新的物理机制来实现偶极封锁没有偶极-偶极相互作用，其中两个量子比特耦合到一个腔，由相干场驱动。通过适当地选择量子位在腔中的位置，并通过调整量子位和腔场的相对衰减强度，我们杀死了许多不需要的激发路径。这导致偶极阻断。此外，我们表明，这两个量子比特强烈纠缠在一个广泛的制度的系统参数。我们发现，这种偶极封锁的一个强有力的签名是腔光子的聚束特性，从而提供了一个可能的测量偶极封锁。我们提出的偶极封锁没有偶极-偶极相互作用的动力学特征。本文提出的方案不仅可以在传统的腔QED中实现，而且可以在包含边模的非腔拓扑光子学中实现。
2021-06-21 physics.optics quant-ph
Enhancing single-atom loading in tightly confined dipole traps with ancillary dipole beam
提出在紧聚焦偶极阱中引入几十微瓦反向传播弱辅助光束的方法，显著提升单原子装载率并实现多原子装载，助力单原子阵列扩展与集体光-原子相互作用研究。
2024-03-05 physics.atom-ph quant-ph
Abelian and non-Abelian gauge fields in dipole-dipole interacting Rydberg atoms
我们证明了两个里德伯原子之间的偶极-偶极相互作用可以导致大量的阿贝尔和非阿贝尔规范场作用于两个原子的相对运动。我们演示了如何规范场可以评估的数值技术。在绝热运动的情况下，在一个单一的内部状态，我们表明，规范场引起的磁场，导致塞曼分裂的旋转状态。特别地，分子势阱的基态由第一激发转动态给出。我们发现，我们的系统实现了一个合成的自旋轨道耦合的相对原子运动耦合到两个内部的两个原子的状态。相关的规范场是非阿贝尔的。
2013-06-25 physics.atom-ph quant-ph
