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
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
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
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
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
Inserting single Cs atoms into an ultracold Rb gas
我们报告在约400 nK的超冷Rb气体的个别Cs原子的控制插入。这需要将冷却、捕获和操纵多普勒温度附近的单个激光冷却原子所需的技术与产生超冷简并量子气体的实验相结合。在我们的方法中,这两个系统都是在单独的陷阱中制备的,然后组合。我们的结果为量子气体与另一种物质的单个或少数中性原子之间的相干相互作用铺平了道路。
2011-09-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Exact closed-form analytic wave functions in two dimensions: Contact-interacting fermionic spinful ultracold atoms in a rapidly rotating trap
通过对精确哈密顿数值对角化数据的分析,采用数值和符号计算相结合的方法,导出了任意数目$N$的接触相互作用最低朗道能级(LLL)自旋费米子的精确二维解析波函数.在给定总角动量和自旋$0 \leq S \leq N/2$的情况下,给出了从最大密度液滴到第一准空穴的两族零相互作用能态在填充$ν=1$附近的解析表达式.我们对高阶空间和动量关联的理论预测揭示了内在的多边形,多环晶体型结构,这可以在快速旋转的陷阱中用超冷原子实验进行测试,模拟量子霍尔物理(包括量子LLL skyrmions)。
2021-07-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Transport of ultracold atoms between concentric traps via spatial adiabatic passage
研究了超冷原子在隧道耦合柱对称同心势场中的空间绝热通过过程。具体来说,我们讨论了快速绝热通过(RAP)技术的物质波模拟,用于将单个原子从谐波陷阱高保真且稳健地加载到谐波环势中,以及其在两个同心环之间的传输。我们还考虑了一个系统的三个同心环和调查运输的最内层和最外层的环之间的单个原子利用物质波模拟的受激拉曼绝热通道(STIRAP)技术。我们描述的RAP类和STIRAP类动力学的两个和三个状态的模型,分别获得良好的协议与相应的二维薛定谔方程的数值模拟。
2016-01-04 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Reactive collisions of two ultracold particles in a harmonic trap
考虑两个超冷粒子在球对称简谐势阱中通过各向同性势相互作用,吸收边界条件为反应散射模型。首先,我们应用具有复散射长度的接触赝势,研究了不同陷阱态的本征值和本征函数随散射长度实部和虚部的变化特性。在分析的情况下,本征能量取复数值,其虚部可以用衰变率来解释。然后,我们介绍了吸收边界条件的方井模型,该模型后来被用来研究有限范围的相互作用对陷阱中反应性散射性质的影响。最后,我们分析了一些反应性碱二聚体分子的衰变率假设短程反应概率等于1。在这种情况下,复散射长度由与分子之间的范德华相互作用的平均散射长度相关的普适值给出。
2015-10-09 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Asymmetric Two-dimensional Magnetic Lattices for Ultracold Atoms Trapping and Confinement
提出了一种实现非对称二维磁晶格的新方法。非对称二维磁晶格可以通过在磁性薄膜的表面上周期性地分布磁性最小值来创建,其中周期性可以通过在膜的表面上铣削$n\times n$方孔来实现。量子器件是用来囚禁低温下在低磁场寻找态制备的超冷原子和量子简并气体,如玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)和超冷费米子。我们提出了详细的分析的解析表达式和用于计算外部磁场的数值模拟过程。我们还描述了磁性极小值的非对称效应所表现出的磁性带隙结构,并展示了一些可能的应用。我们分析了改变磁晶格的特征参数的效果,如分离周期长度和孔的大小,随着应用程序的外部磁偏置场,以保持和分配一个合适的非零磁局部极小值在有效的$z$距离以上的薄膜表面。合适的值,保持捕获的超冷原子远离热马约拉纳自旋翻转和表面Casimir-Polder效应。
2009-10-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas quant-ph
Thermalization measurements on an ultracold mixture of metastable $^4$He and $^{87}$Rb atoms in a quadrupole magnetic trap
最近,我们报道了(Knoop等人[arXiv:1404.4826])通过在四极磁阱中对超冷混合物进行热化测量,实验测定亚稳态三重态$^4$ He+ $^{87}$ Rb散射长度。在这里,我们提出了我们的实验装置,并详细说明这些热化测量。特别地,我们给出了四极磁阱种间热化率的理论描述。e.在Majorana加热的存在下,和一个通用的程序来提取散射长度从弹性截面在有限温度下的$C_6$系数的知识的基础上单独。此外,从我们的热化数据中,我们得到了一个上限的总种间两体损失率系数$1.5\times 10^{-12}$ cm $^3$ s $^{-1}$。
2014-07-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Frictionless quantum quenches in ultracold gases: a quantum dynamical microscope
在这篇文章中,提出了一种方法来空间放大一个被困的超冷气体,同时保持初始多体态的量子关联。对于支持自相似动力学的系统,这是通过实现作为量子动力学显微镜的谐波陷阱的多体有限时间无摩擦量子淬火来实现的。
2011-06-23 cond-mat.quant-gas physics.gen-ph quant-ph
Two ultracold highly magnetic atoms in a one-dimensional harmonic trap
从理论上研究了一维谐振势场中两个相互作用的超冷强磁原子的性质。原子通过各向异性的长程偶极-偶极相互作用相互作用,在一维中可以有效地用接触相互作用来模拟。我们研究了外部磁场、自旋-自旋相互作用和俘获势的相互作用以及它们如何影响系统的磁化强度。我们通过研究可以通过实验测量的可观测量的时间演化来展示不变性和对称性在动力学中的作用。所提出的模型可以描述扩展的哈伯德模型的现场相互作用,从而给出了相应的多体量子模拟器的基本构建块的更好的理解。
2022-11-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-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
All-optical bubble trap for ultracold atoms in microgravity
ICFO - Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology(ICFO-光子科学研究所,巴塞罗那科学技术研究院);LP2N, Laboratoire Photonique, Numérique et Nanosciences, Université de Bordeaux-IOGS-CNRS:UMR 5298(LP2N,光、数字与纳米科学实验室,波尔多大学-IOGS-CNRS);Department of Physics and Astronomy, Bates College(贝茨学院物理与天文学系);Dept. of Physics and Astronomy, University of Sussex(苏塞克斯大学物理与天文学系)
本文提出一种全光学方法,在微重力中产生壳状陷阱。利用基态的双光 dressing 创造短程强排斥中心势垒,结合长程吸引中心势形成壳状陷阱,通过分析证明其特性取决于基态与激发态极化率比及激发态寿命。
2025-10-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-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
Multi-band spectroscopy of inhomogeneous Mott-insulator states of ultracold bosons
本文利用光的非弹性散射研究了非均匀莫特绝缘体气体对外部激励的响应。详细介绍了探测原子Mott态的实验装置和过程。我们讨论了气体吸收的能量和可访问的实验参数之间的联系,以及光的光的散射的响应的线性。我们研究了系统在多个能带中的激发,并利用能带映射技术确定了激发态原子的能带和动量。此外,Mott态中的动量分布遍布整个第一布里渊区,使我们能够使用具有固定动量转移的单个布拉格激发来重建高能带中的色散关系。
2009-08-10 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Two interacting ultracold molecules in a one-dimensional harmonic trap
我们研究了两个相互作用的超冷极性分子的性质,它们被描述为可区分的量子刚性转子,被困在一维谐振势中。分子通过多通道两体接触势相互作用,结合了分子间相互作用的短程各向异性,包括偶极-偶极相互作用。研究了外加电场和磁场对分子振转态斯塔克和塞曼位移的影响。用精确对角化方法计算了能谱和本征态。详细研究了分子旋转结构、各向异性相互作用、自旋-旋转耦合、电场和磁场以及谐波捕获势的重要性和相互作用,并与两个谐波捕获的可分辨原子的系统进行了比较。所提出的模型和结果可为分子多体哈密顿量提供微观参数,并可用于自底向上逐分子组装分子量子模拟器的研制.
2018-07-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-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
Trapping, manipulating and probing ultracold atoms: a quantum technologies tutorial
本教程综述超冷原子的捕获、操控与探测关键技术,涵盖激光冷却、光镊、干涉测量及多种成像方法,旨在为初学者提供实验工具包的全面概览。
2025-10-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Anisotropic two-dimensional RF-dressed potentials for ultracold atoms
在这项工作中,使用四极阱的静态磁场和各种射频(RF)场产生的RF修饰势,已被理论研究用于捕获和操纵的冷原子在一个二维(2D)的几何形状。结果表明,在该方案中,某些特定极化和相位的射频场可以产生一些新的静态和含时的各向异性二维势,这些势对于在二维几何中囚禁和操纵冷原子是有用的.所产生的含时二维势在圆环上旋转,可用于控制冷原子云在圆环路径上的旋转和振荡,囚禁在这些势中的超冷原子可用于研究隧道效应和超流等有趣的物理现象.
2014-08-18 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph 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
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
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
Magnetic-field dependent trap loss of ultracold metastable helium
实验研究了磁子态为m=+1和m=-1的亚稳~ 4 He原子在光偶极阱中的玻色-爱因斯坦凝聚体的衰变与磁场的关系。我们的测量证实了长期以来对两体损失率系数的计算,该系数显示出超过50 G的增加。我们证明,对于m=-1的原子,衰变仅由三体复合引起,三体损失率系数为6.5(0.4)(0.6)10^(-27 cm ^6s ^(-1),这在普适的少体理论中是有趣的。我们还搜索了最近预测的d波费什巴赫共振,但没有观察到它。
2011-11-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph 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
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
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
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
Photoemission spectrum and effect of inhomogeneous pairing fluctuations in the BCS-BEC crossover regime of an ultracold Fermi gas
本文研究了最近由JILA小组[J. T. J. M.]测量的冷费米气体中的光电子谱。Stewart { \it等人},Nature \textbf{454},744(2008)]。这个量为我们提供了关于BCS-BEC交叉中单粒子性质的非常有用的信息。在这封信中,包括配对波动内的$T$ -矩阵理论,以及谐波陷阱内的局部密度近似的影响,我们表明,空间不均匀的配对波动由于陷阱电位是一个重要的关键,以了解所观察到的光谱。在交叉区域,而强大的配对波动导致所谓的赝能隙现象的陷阱中心,这种强耦合效应被发现是弱的边缘周围的气体。我们的结果表明,包括这种影响,以及同意最近的光电子数据由JILA组。
2010-06-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
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
Magnetic properties and quench dynamics of two interacting ultracold molecules in a trap
本文从理论上研究了在电场和磁场作用下一维简谐势阱中两个相互作用的超冷极性顺磁分子的磁性和非平衡动力学。分子通过多通道两体接触势相互作用,结合分子间相互作用的短程各向异性。我们发现,各种磁化状态产生的分子相互作用,电子自旋,偶极矩,旋转结构,外部磁场和自旋-旋转耦合的相互作用。丰富的磁化强度图主要取决于分子间相互作用和自旋旋转耦合的各向异性。这些特定的分子特性很难计算或测量。因此,我们提出了淬火动力学实验,从观察分析系统的时间演化中提取它们。我们的研究结果表明了用外电场控制分子少体磁化的可能性,为研究光镊或光晶格中超冷分子的磁化及其在分子多通道多体哈密顿量量子模拟和量子信息存储中的应用奠定了基础.
2020-12-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-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
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
"Doubly-magic" conditions in magic-wavelength trapping of ultracold alkalis
在囚禁原子的实验中,原子的能级被囚禁的光场和磁场移动。不管这种强烈的扰动,精确的光谱学仍然可以使用特制的“魔法”捕获场来进行。找到这些条件特别有价值的微波时钟过渡碱迄今仍然是一个公开的挑战。在这里,我证明了碱金属的微波时钟跃迁可能确实不受捕获激光强度和磁场波动的影响。我考虑驱动多光子跃迁的时钟水平和显示,这些“双魔术”的条件下实现的特殊值的捕获激光波长和固定值的相对较弱的磁场。这一发现对精确测量和用存储在超精细流形中的量子位进行量子信息处理具有意义。
2010-04-17 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Simulation of inhomogeneous distributions of ultracold atoms in an optical lattice via a massively parallel implementation of nonequilibrium strong-coupling perturbation theory
本文提出了一种非平衡强耦合方法来研究光晶格中超冷原子的非均匀系统。我们证明了它的应用Mott绝缘相的二维费米-哈伯德模型中存在的陷阱势。由于该理论是自洽的,数值实现依赖于在每个晶格位置对自能和格林函数进行大规模并行评估,使用数千个CPU。虽然自能的计算是直接并行化的,但格林函数的评估需要用$d > 6$求大稀疏$10^d\times 10^d$矩阵的逆。作为一个重要的组成部分,我们的解决方案在很大程度上依赖于小的跳跃相比,相互作用的强度,并产生一个广泛的可扩展的实现的快速收敛的迭代算法,评估所有元素的格林函数。通过与均匀情况下,通过局域密度近似的结果进行了验证。这些计算还表明,局域密度近似是有效的,在非平衡设置没有质量传输。
2013-09-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
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
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
Fast production of ultracold sodium gases using light--induced desorption and optical trapping
在本文中,我们报道了钠的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的产生,使用光诱导解吸作为原子源。我们从这个源向MOT中加载了大约2 × 10^7个原子,加载时间常数约为6 s。加载后关闭脱附灯,MOT寿命可保持在27 s左右。我们表明,压力下降了40倍,在不到100毫秒后的消光解吸光,恢复低背景压力蒸发。使用这种技术,在光偶极阱中蒸发6 s后,产生了具有10^4个原子的\na BEC。
2010-01-21 cond-mat.quant-gas
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