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
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
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
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
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
Dipole-dipole interaction in cavity-QED: perturbative regime
本文计算了置于完全反射平面腔中的两原子系统在微扰态下的相互作用能。给出了两个可极化原子偶极的范德华势和两个感应偶极的静电势的显式表达式。对于范德华势，考虑了几种情况，即，一对原子在其基态，一对原子都激发，和一对不同的原子与其中一个激发。此外，在每种情况下，相应的相移的双原子波函数的计算。在每种情况下的电磁场的二维约束的腔的影响进行了分析。
2017-02-01 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
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
Subradiance in Multiply Excited States of Dipole-Coupled V-Type Atoms
我们将集体原子超辐射和亚辐射的理论模型推广到多能级的情况，包括从多个激发态到一个共同的基态的自发发射。我们发现，在一个紧密包装的合奏的$N$原子与$N-1$不同的激发态，每个人可以找到一类新的非辐射暗态，这使得长期存储的$N-1$光子激发。通过偶极-偶极耦合，只有单个原子处于基态就足以抑制所有其他$N-1$原子的衰变。通过一些通用的几何配置，如三角形的V型原子或链的原子与$J=0 \to J=1$过渡，我们研究这样的亚辐射，包括偶极-偶极相互作用，并表明，即使在有限的距离可以观察到长的寿命。虽然一般很难确定性地准备，我们确定了各种可能性的概率准备通过相位控制的激光泵浦和衰减。
2019-05-04 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
Aspects of the competition between atom-field and field-environment couplings under the influence of an external source in dispersive Jaynes-Cummings model
我们给出了一个原子的动力学色散耦合到一个场模在一个耗散的环境中由外部源喂养的完整描述。研究了导致纠缠的幺正原子与场的竞争和耗散的场与环境耦合。我们发现的时间演化的全球原子场系统的任何初始状态，我们表明，原子场稳态是最经典相关。对于一个初始状态的选择，我们评估的纯度损失的全球系统和原子和字段子系统作为时间的函数。我们发现，该源将趋于补偿场强度的耗散，并加速整体和原子态的退相干。此外，我们表明，原子-场态的纠缠度，对于特定的初始状态选择，可以完全量化的并发。给出了并发度随时间演化的解析表达式。
2002-12-10 quant-ph
Dipole Blockade and Quantum Information Processing in Mesoscopic Atomic Ensembles
我们描述了一种操纵存储在介观系综集体态中的量子信息的技术。量子处理是通过光激发到具有强偶极-偶极相互作用的状态来完成的。由此产生的“偶极阻断”可以用来抑制跃迁到除了单激发集体状态之外的所有状态。这可以用于集体原子自旋态以及非经典光子态的受控生成，以及用于可扩展的量子逻辑门。一个例子涉及冷里德伯气体进行了分析。
2000-11-07 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
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
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
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
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
Efficient excitation of a symmetric collective atomic state with a single-photon through dipole blockade
在Duan { \it et al.} [L.M. Duan，医学博士Lukin，J.I. Cirac和P. Zoller，Nature（London）{ \bf 414} 413（2001）]中，成功产生具有发射的单光子的对称集体原子态的概率必须远小于1以获得可接受的纠缠态。由于两个里德伯原子之间存在强的偶极-偶极相互作用，原子系综中的多个同时激发被极大地抑制了，使得一个介观冷原子系综以接近1的成功概率被激发到一个单激发的对称集体态，同时高阶激发也被显著地抑制.
2010-03-03 quant-ph
Aharonov-Bohm scattering of neutral atoms with induced electric dipole moments
研究了中性可极化原子与均匀磁场中带电导线的散射。原子带有一个感应电偶极子。对反射线进行了讨论。我们计算了原子在金属丝表面完全吸收的情况下的散射振幅和截面。如果存在磁场，则在正向方向上存在占主导地位的Aharonov-Bohm峰，随后是对于较大角度的减小的振荡。这种调制的Aharonov-Bohm散射的实验实现应该是可能的。
1998-02-25 quant-ph
Superradiant Cooling, Trapping, and Lasing of Dipole-Interacting Clock Atoms
一个冷原子气体与反转的人口过渡耦合到一个光谐振腔的场模式构成了激光器的一般模型。对于准连续操作，需要对原子进行外部泵浦、捕获和冷却以限制它们，从而在谐振器内实现足够的增益。由于倒置原子是蓝色失谐光场中的高场搜索器，因此将腔模式调谐到原子增益跃迁的蓝色侧允许将激光发射与受激腔冷却和原子在激光场的波腹处的偶极捕获相结合。我们研究这样的配置使用半经典描述沿腔轴的粒子运动。在早期工作的延伸，我们包括自由空间原子和腔衰减以及原子偶极偶极相互作用和它们相应的力。我们表明，对于一个适当的参数选择，即使在坏腔的限制，原子可以创建一个足够强的字段内的谐振腔，使他们被捕获和冷却通过超辐射激光作用与平均不到一个光子内的腔。
2019-12-09 quant-ph
Conditional dynamics induced by new configurations for Rydberg dipole-dipole interactions
我们提出了一种新的方法来使用强里德伯偶极-偶极相互作用，以诱导非平凡的条件动力学在单个原子系统和介观系综。与以前的工作相反，我们建议激发原子到不同的里德伯态，这可能会导致更丰富的动力学行为。具体来说，我们研究系统的个别氢原子或介观合奏激发到高躺氢类s，p或d状态，并显示如何执行三量子位条件动力学的信息，它们包含通过适当使用偶极-偶极相互作用引起的能量转移。
2007-06-01 quant-ph
Cold Atom Physics Using Ultra-Thin Optical Fibers: Light-Induced Dipole Forces and Surface Interactions
超薄无包层光纤周围的强倏逝场在探测、捕获和操纵冷原子方面具有很大的潜力。将这种光纤引入到冷原子云中，研究了少量冷铯原子与光纤导模和光纤表面的相互作用。使用高分辨率光谱，我们观察和分析光致偶极力，范德华相互作用，和原子的自发发射率的显着增强。后者可以归因于光纤对真空模式的修改。
2009-02-04 quant-ph
Coherent dipole-dipole coupling between two single atoms at a Förster resonance
共振能量转移，即通过偶极-偶极相互作用耦合的两个粒子之间的电子激发的非辐射再分布，是各种化学和生物现象的核心，最显著的是光合作用。1948年，福斯特建立了荧光共振能量转移（FRET）的理论基础，为FRET作为测定生物分子纳米尺度距离的“光谱标尺”的广泛使用奠定了基础。基本的机制是粒子之间的相干偶极-偶极耦合，这在量子力学的早期就已经被认识到，但这种相干性迄今为止还没有被直接观察到。在这里，我们研究，无论是在光谱和时域，相干，偶极诱导交换的电子激发两个单一的里德伯原子之间分开的控制距离为15微米，并通过施加一个小的电场进入共振。系统在两个简并对态之间的相干振荡发生在与距离的倒数三次方成比例的频率上，这是偶极-偶极相互作用的标志。我们的研究结果不仅表明，在最基本的两个原子，FRET的基本机制，但也打开了令人兴奋的前景，积极调整强，相干相互作用的量子多体系统。
2014-05-30 quant-ph
Multiphoton blockade and antibunching in an optical cavity coupled with dipole-dipole interacting $Λ$-type atoms
研究单模腔中$Λ$型三能级原子间偶极-偶极相互作用对多光子阻塞的影响，发现通过调节泵浦场失谐可实现单光子反聚束与双光子聚束的切换。
2023-04-04 quant-ph
Atoms, dipole waves, and strongly focused light beams
通过将场展开为多极波，描述了原子与强聚焦光束的共振相互作用。对于经典光场或相干态光场，我们发现散射光的强度分布和光子统计都完全由一组参数决定。一个关键的参数是场与原子中相应偶极跃迁对应的适当偶极波的重叠。我们计算了一组特定的强聚焦纵向偏振光的重叠，其光斑尺寸仅为$0.1λ^2$，如S. Quabis等人，应用物理B { \bf 72}，109（2001）。
2003-07-29 quant-ph
The dynamics of entanglement in two-atom Tavis-Cummings model with non-degenerate two-photon transitions for tripartite entangled W-like states
研究了简并双光子跃迁Tavis-Cummings模型中偶极-偶极相互作用对具有不同初始纠缠态的两原子间纠缠的影响.结果表明，通过偶极-偶极相互作用可以增加两原子间的纠缠，并且对于某些初始态，可以减弱纠缠的猝死效应。
2012-10-13 quant-ph
Resonance dipole-dipole interaction between two accelerated atoms in the presence of a reflecting plane boundary
本文研究了两个均匀加速的原子在关联{ \em Bell-type}态中与标量场或电磁场相互作用时的共振偶极-偶极相互作用能。我们假设两个原子以相同的匀加速运动，平行于平面边界，并且在运动过程中它们的间距是恒定的。我们分离了真空涨落和辐射反应场对两原子系统共振能移的贡献，证明了Unruh热涨落不影响共振相互作用，共振相互作用只与辐射反应场有关。然而，非热效应的加速辐射反应的贡献，超过Unruh加速温度等效，影响共振相互作用能。通过考虑特定的几何配置的两个原子系统相对于板，我们表明，镜子的存在显着修改的两个加速原子之间的共振相互作用能。特别是，我们发现自由空间中原子的情况出现了新的和不同的特征，与边界的存在以及局部惯性系中量子电磁场真空的特殊结构有关。我们的研究结果表明，利用加速原子之间的共振相互作用的可能性，作为探测原子加速对辐射过程的难以捉摸的影响的探针。
2018-06-27 quant-ph
Asymptotic entanglement sudden death in two atoms with dipole-dipole and Ising interactions coupled to a radiation field at non-zero detuning
研究了两个二能级原子（量子比特）与单模辐射场非共振相互作用系统的时间演化和渐近行为。两个原子通过偶极-偶极相互作用和伊辛相互作用相互耦合。提供了一个精确的解析解的系统动力学，跨越整个相空间。我们主要研究导致系统演化为纠缠猝死（ESD）的初始态。我们发现，结合伊辛和偶极-偶极相互作用是非常强大的控制纠缠动力学和ESD相比，他们中的任何一个单独。它们对消除ESD的影响可以根据伊辛相互作用的类型（铁磁或反铁磁）、失谐参数值和系统的初始状态而建设性地或破坏性地相加。ESD的渐近行为被发现基本上取决于系统的初始状态，其中ESD可以完全消除通过调整系统参数，除了在初始相关的Bell状态的情况下。有趣的是，两个原子与光场之间的纠缠、原子布居和量子关联都同步并达到渐近准定态。每一个都以连续的不规则振荡结束，其中崩溃周期消失，具有有限的振幅和近似恒定的平均值，这取决于初始状态和系统参数的选择。这表明原子和场之间发生了渐近连续的能量交换（和强量子相关），伴随着这些系统的选择设置的ESD减少。该系统可以在光学腔中的量子点或里德伯原子的自旋态以及线性谐振腔中的超导或混合量子比特中实现。
2021-05-12 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
Engineering artificial atomic systems of giant electric dipole moment
提出在Paul trap中利用囚禁电子运动态构建具有巨电偶极矩的二能级人造原子系统，其EDM超越Rydberg原子，可实现高效相干控制，用于超高灵敏度电场传感等量子技术。
2023-04-21 quant-ph
Two-photon dipole-dipole blockade
我们描述了一种利用涉及两个或零个激发的相关原子受控产生纯贝尔态的机制。该机制通过将两原子系统的未扰动能量转移到单激发集体态来抑制它们的跃迁。这种位移是通过原子间的偶极-偶极相互作用完成的。贝尔态的产生依赖于原子激发的弛豫。当弛豫不存在或可以忽略时，系统的状态在可分态到最大纠缠态之间和谐地演化。我们跟踪了态的时间演化，发现只有在偶极-偶极相互作用存在的情况下，并发度才能不为零。此外，在一个大的偶极-偶极相互作用的限制，并发减少到系统的X-状态的预测。得到了一个一般的不等式，证明了X态系统的并发度是双原子系统并发度的下界。在弛豫存在的情况下，系统的一般状态是混合状态，在强偶极-偶极相互作用下，系统降低到X状态形式。我们发现混合态允许较低的纠缠度，并且纠缠可以在有限的时间范围内发生。一个简单的解析表达式得到的稳态并发表明，存在一个阈值的偶极-偶极相互作用相对于拉比频率的驱动场，高于该原子可以纠缠在整个时间的演化。
2011-08-02 quant-ph
Controlling interactions between quantum emitters using atom arrays
我们研究二维原子阵列作为一个平台来修改单个量子发射器的电磁环境。具体来说，我们证明了控制发射线宽，共振频率的变化，和本地增强的驱动场是可能的，由于强偶极-偶极相互作用有序，亚波长原子配置。我们证明，这些效应可以用来显着增强原子阵列内的远距离量子发射器之间的相干偶极-偶极相互作用。可能的实验实现和潜在的应用进行了讨论。
2020-05-05 quant-ph
Spontaneous emission of a two-level atom with an arbitrarily polarized electric dipole in front of a flat dielectric surface
研究了二能级原子与任意极化电偶极子在介质平板前的自发发射。我们处理原子偶极矩阵元是复矢量的一般情况，即原子偶极在空间中可以随时间旋转。我们计算了自发发射到倏逝模和辐射模的速率，并研究了场模的波矢空间中的速率角密度。当原子偶极的椭圆率不为零时，原子的自发发射率的角密度对于具有相反面内波矢的模可能有不同的值。我们发现，在面内波矢空间中，中心反演下的自发发射率角密度的不对称性是光的自旋轨道耦合的结果，并且发生在原子偶极极化的椭圆率矢量与场模极化的椭圆率矢量重叠时。由于场在倏逝模中的快速衰减，自发发射到具有相反面内波矢量的倏逝模的速率之间的差随着从原子到界面的距离的增加而单调减小。由于发射场和反射场之间的干涉的振荡行为，自发发射到具有相反的面内波矢量的辐射模式的速率之间的差异随着从原子到界面的距离的增加而振荡。这个差可以是正的或负的，取决于原子-界面距离，并且对于零距离为零。
2016-02-04 quant-ph
Loading atoms from a large magnetic trap to a small intra-cavity dipole trap
本文提出一种优化装载方法，将铷-87原子冷系综从大型磁阱高效转移至高Q光学腔的小型偶极阱中，通过磁输运、受控释放与蒸发阶段实现大量原子数百毫秒的捕获，并利用重泵浦激光克服探测导致的态泵浦问题，实现与态无关的原子捕获。
2023-10-06 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
