Interaction-induced quantum phase revivals and evidence for the transition to the quantum chaotic regime in 1D atomic Bloch oscillations
研究了玻色-哈伯德体系中一维倾斜超流体系综中原子的布洛赫振荡。对于大的倾斜值，我们观察到相互作用引起的相干衰减和物质波量子相位恢复的布洛赫振荡合奏。我们分析了复苏周期依赖于相互作用的费什巴赫共振。当减少倾斜的值，我们观察到的准周期相位复苏签名的消失，对布洛赫振荡的不可逆衰减，表明从常规的量子混沌动力学的过渡。
2013-12-06 cond-mat.quant-gas
Stability and decay of Bloch oscillations in presence of time-dependent nonlinearity
考虑了s波散射长度随时间变化的玻色-爱因斯坦凝聚体的Bloch振荡。一般地，相互作用导致波包的失相和衰减。基于循环时间参数，我们发现-除了线性布洛赫振荡和刚性孤子解-一个无限的家庭调制，导致周期性的时间演化的波包。为了定量地描述存在时间调制相互作用的Bloch振荡动力学，我们采用了两种互补的方法：集体坐标和扩展波包的线性稳定性分析.我们提供了有益的例子，并解决对外部扰动的鲁棒性的问题。
2011-11-23 cond-mat.quant-gas
Atomic Bloch-Zener Oscillations and Stückelberg Interferometry in Optical Lattices
我们报告的实验研究的原子玻色-爱因斯坦凝聚体的量子输运和带干涉的光晶格与两个带的迷你带结构，实现与傅立叶合成的光晶格潜力。观察到了Bloch-Zener振荡、Bloch振荡的相干叠加和两带间的Landau-Zener隧穿。当不同频带中的路径之间的相对相位变化时，观察到干涉信号，证明了在微频带系统中的动力学的相干性。测量的条纹图案，这Stückelberg干涉仪允许干涉映射出的能带结构的光晶格在整个布里渊区。
2010-06-11 cond-mat.quant-gas
Influence of thermal effects on atomic Bloch oscillation
本文研究热效应对一维加速光学晶格中原子布洛赫振荡的影响，通过拉曼冷却抑制纵向热效应并测量原子损失，揭示振荡寿命随温度的两种反比标度行为，为改进量子测量技术提供指导。
2024-02-22 cond-mat.quant-gas
Many-body quantum dynamics of initially trapped systems due to a Stark potential --- thermalization vs. Bloch oscillations
我们分析了一个初始被困云的相互作用的量子粒子在晶格下的线性（斯塔克）势的动力学。我们揭示了一个二分法：最初被困的相互作用系统具有典型的多体本地化和自热化系统的功能。我们考虑费米子（$t$ - $V$模型）和玻色子（玻色-哈伯德模型）。对于零和无限的相互作用限制，这两个系统是可积的：我们提供的初始云形状的时刻的解析解，并澄清如何经常性的动态（多体布洛赫振荡）依赖于初始状态。远离可积点，我们确定和解释的时间尺度在布洛赫振荡decohere。
2019-03-21 cond-mat.quant-gas
Berry curvature effects in the Bloch oscillations of a quantum particle under a strong (synthetic) magnetic field
研究了在强磁场和均匀力作用下二维晶格中运动的量子粒子的磁布洛赫振荡。给出了半经典轨线上Berry曲率效应的初等推导，以及在连续极限下Berry曲率效应与经典霍尔效应的显式联系。本文讨论了在光子的合成规范场光学系统中观察这些效应的前景。
2013-07-24 cond-mat.quant-gas
Nonlinear Bloch-Zener oscillations for Bose-Einstein condensates in a Lieb optical lattice
研究了Lieb光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体的Bloch-Zener振荡和平均场Bloch带。我们发现，原子间的相互作用会破坏系统的点群对称性，导致狄拉克锥结构的破坏，而在高度对称的线上，平带得以保留。由于非线性效应，系统中会出现一个扁带的管状能带结构。与紧束缚（TB）模型不能描述蜂窝晶格中相互作用的玻色子系统相比，我们证明了TB模型适用于研究Lieb晶格的非线性能带结构.此外，我们表明，可以确定的闭环结构的观察的状态在布洛赫-齐纳振荡的混沌。
2020-04-10 cond-mat.quant-gas
Bloch oscillations and quench dynamics of interacting bosons in an optical lattice
研究了一维垂直光晶格中相互作用超流玻色子在晶格势深度突然增加后的动力学行为。我们表明，该系统可以利用强相互作用的Bloch振荡的影响进行调查。我们进行这个系统的理论建模，确定实验的挑战，并探索一个新的制度的布洛赫振荡的特点是相互作用引起的物质波崩溃和复兴，修改布洛赫振荡动力学。此外，我们还研究了三种退相机制：有效的三体相互作用、有限值隧穿和背景谐波势。我们还发现，质心运动的存在下，有限的隧道经历崩溃和复苏，给出了一个例子的量子输运的相互作用诱导的复苏是重要的。我们量化了剩余谐波捕获对动量分布动力学的影响，并显示了相互作用修改的时间Talbot效应的发生。最后，我们分析了利用冷原子在强相互作用下的布洛赫振荡精确测量引力加速度$g$的前景和挑战。
2013-10-18 cond-mat.quant-gas
Super-Bloch oscillations with parametric modulation of a parabolic trap
超布洛赫振荡是布洛赫振荡和周期晶格调制之间的相对相位的结果。我们分析了一个模型系统，其中这样的相对相位本质上是存在的，由于由抛物线陷阱提供的位置相关的力，因此不需要外部失谐的动力学。相对相位不是唯一的，实现的动力学依赖于调制抛物势的初始相位。我们提供了准确的解释不同的振荡传输和传播制度，通过分析在真实空间中的时空动态，并通过可视化的相对相位的k-空间动态。我们还比较了我们的数值计算结果的近似半经典的解析表达式的调制恒力系统的群速度，并找到很好的一致性相干振荡，但偏差的振荡与传播动力学，这完全支持我们的研究结果的解释。
2022-04-26 cond-mat.quant-gas
Theoretical analysis of super-Bloch oscillations
最近的几项研究已经研究了光晶格中冷原子在交流强迫下的动力学，理论预测的隧穿振幅重整化已经得到了实验验证。最近的观测包括原子云的全球运动，如巨大的“超布洛赫振荡”（SBOs）。我们表明，为了理解无法解释的功能的SBO，除了重整化的隧道，一个新的和重要的相位校正必须包括在内。对于具有强吸引相互作用的费米系统，人们可以设计束缚对和未成对原子之间的不同类型的碰撞和碰撞。
2011-05-17 cond-mat.quant-gas
Dynamics and Bloch oscillations of mobile impurities in one-dimensional quantum liquids
研究了一维量子液体中可动杂质的动力学行为。这样的杂质会引起周围液体的强烈非线性损耗，这种组合物体的色散关系称为“损耗”，是其动量的周期函数，周期为2πn，其中n是液体的平均密度。在绝热近似中，作用在杂质上的恒定外力导致杂质围绕固定位置的布洛赫振荡。在动力学上，这种振荡伴随着声子形式的能量辐射。随之而来的能量损失导致振荡中心的均匀漂移。我们推导出精确的结果辐射诱导的迁移率以及热摩擦力的平衡色散关系的修饰杂质（depleton）。这些结果表明，有一个广泛的外力（漂移）布洛赫振荡存在的地方，可以观察到实验。
2011-05-30 cond-mat.quant-gas
On Rabi oscillations between Bloch bands
在紧束缚模型下研究了任意偏压超晶格能带间的拉比振荡。我们减少问题的惠特克-希尔型方程，在没有任何已知的解决方案，在封闭的形式，讨论不同的近似来描述Bloch带之间的振荡。我们确定制度的弱和强带间耦合，并比较这些拉比振荡的数值结果的预测。
2010-06-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bloch oscillations of spin-orbit-coupled cold atoms in an optical lattice and spin current generation
研究了一维光晶格中自旋轨道耦合冷原子气体的布洛赫振荡动力学。系统的本征谱被确定为两个相互贯穿的Wannier-Stark阶梯。在此基础上，我们对Bloch振荡动力学进行了细致的分析，发现Wannier-Stark阶梯中相邻阶梯间的阶梯内耦合导致普通Bloch振荡，而阶梯间耦合导致叠加在其上的小振幅高频振荡，特别是自旋轨道相互作用破坏了伽利略不变性，这可以通过加速坐标系中两个自旋分量的异相振荡来反映.并探讨了在该系统中产生自旋流的可能性。
2019-02-02 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bloch-like energy oscillations
我们确定了一种新的类型的周期性演化，出现在驱动量子系统。假设瞬时（绝热）能量是等距的，我们展示了这样的系统可以映射到（随时间变化的）倾斜单带晶格模型。建立了这个映射，动力学可以理解的布洛赫振荡的瞬时能量基础。在我们的晶格模型中的站点本地化的状态是绝热的，和布洛赫振荡表现为这些状态之间的周期性再填充，或等价的系统的瞬时能量的周期性变化。我们的预测证实了考虑两种不同的模型：驱动谐振子和朗道-齐纳网格模型。这两个模型确实显示出令人信服的，甚至完美的，振荡。为了加强我们的能量布洛赫振荡和原始空间布洛赫振荡之间的联系，我们添加了一个随机无序，打破了光谱的平移不变性。这证实了振荡演变被打破，而是变成了弹道扩散。
2018-08-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Schrodinger cat states prepared by Bloch oscillation in a spin-dependent optical lattice
我们提出利用自旋相关光晶格中超冷原子的布洛赫振荡来制备薛定谔猫态。根据其内部状态，原子感受到不同的周期势，因此具有不同的能量能带结构用于其质心运动。因此，在相同的重力下，与不同内部状态相关联的波包在空间中执行不同振幅的布洛赫振荡，并且特别地，它们可以相对于彼此宏观地移位。通过这种方式，可以准备猫状态。
2013-09-01 cond-mat.quant-gas quant-ph
Observation and uses of position-space Bloch oscillations in an ultracold gas
本文报道了在倾斜光晶格中用超冷气体直接观察和表征位置空间布洛赫振荡。虽然布洛赫振荡是光晶格实验的一个共同特征，但实际空间质心动力学通常太小而无法解决。调谐到制度的快速隧道和弱力，我们观察到实空间布洛赫振荡振幅的数百个晶格网站，在地面和激发带。我们展示了两个独特的功能，使跟踪布洛赫动力学在位置空间：测量的完整的位置动量相空间演化过程中的布洛赫周期，和直接成像的晶格能带结构。这些技术，以及在没有调制的情况下对量子气体进行长距离相干控制的能力，可能为量子控制和计量学开辟新的可能性。
2018-03-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Bloch-Zener oscillations across a merging transition of Dirac points
Bloch振荡是研究Dirac点谱的有力工具。通过改变能带参数，可以操纵狄拉克点，并合并在一个拓扑过渡到一个带隙的阶段。在一个恒定的力，费米海最初在较低的频带进行布洛赫振荡，并可能齐纳隧道的狄拉克点的位置，主要是在上带。隧穿概率计算从低能量的通用哈密顿描述附近的合并。与最近的光晶格中冷原子的实验符合得很好。
2012-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Bloch oscillations and accelerated Bose-Einstein condensates in an optical lattice
本文讨论了利用光晶格中加速BEC的布洛赫振荡测量重力加速度g的方法。由于布洛赫振荡的周期原则上取决于BEC波包的初始形状，因此该方法具有理论临界点。在这里，通过利用最近邻模型的数值分析的BEC波函数，我们表明，在实际的实验中的布洛赫振荡的周期并不真正依赖于初始波包的形状和相对的不确定性，由于事实上，波包的初始形状可能是不对称的，是小于一个由于实验误差。此外，我们还证明了BEC原子的振荡周期与散射长度呈线性关系，这一事实为测量原子的散射长度提供了一种新的实验方法。
2016-11-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Generalized Bloch oscillations of ultracold lattice atoms subject to higher-order gradients
标准布洛赫振荡通常是指量子粒子在周期晶格中的振荡隧穿动力学加上线性梯度。在这项工作中，我们从理论上研究了存在额外的高阶梯度的广义形式的布洛赫振荡，并证明了高阶梯度可以显着修改隧道动力学，特别是在频谱的密度振荡。标准布洛赫振荡的频谱是由一个单一的主频率和它的高次谐波，而在外部电位的高阶梯度引起的频谱中的精细结构，这些布洛赫频率，这是由一系列的频率峰值。我们的研究导致了Bloch振荡用于测量外力的双重后果：一方面，在有限的测量光谱分辨率下，精细结构将表现为光谱的模糊，并导致测量的内在误差。另一方面，由于精细结构可以通过实验来分辨，因此可以提供比线性梯度强度更多的外力信息，可以用来测量更复杂的力。
2019-07-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Non-destructive monitoring of Bloch oscillations in an optical cavity
布洛赫振荡是周期势中相干波动力学的一个标志。如果施加弱力，它们会作为晶格中量子力学粒子的响应而发生。在具有完美周期结构的光晶格中，它们可以很容易地被观察到并用作量子力学力传感器，例如，用于精确测量重力加速度。然而，在先前的实验实施中的测量过程的破坏性特征对这种测量的精度造成了严重的限制。在这篇文章中，我们表明，使用一个光学腔的强合作耦合的制度下工作，允许一个直接监测布洛赫振荡的冷原子云的光泄漏出腔。因此，使用单个原子样本可以绘制布洛赫振荡动力学，而在以前的实验中，每个数据点都需要准备一个新的原子云。基于腔的监测器的使用将极大地提高布洛赫振荡测量的精度，以用于测量目的。
2016-06-27 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Bloch oscillations in supersolids
研究了超固体条纹相中处于自旋-轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体中的加速原子杂质的运动，发现了类似于固体中著名的Bloch振荡现象的振荡.虽然振荡运动对凝聚体的反作用激发了超固体内部的声子模式，但它不影响旋子最小值的位置，因此也不影响物质波晶格的周期性。振荡的最终衰减主要是由于波包的色散，我们表明，这可以抵消在很大程度上通过假设杂质是一个明亮的孤子。
2022-04-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Landau-Stark states and cyclotron-Bloch oscillations of a quantum particle
近年来，在二维晶格中作用于冷原子的合成电场和磁场的实验研究取得了进展，这引起了人们对霍尔组态量子粒子问题的新兴趣。目前的工作包含一个详细的分析，这个系统的本征态，称为朗道-斯塔克态，和相关的动力学现象的回旋布洛赫振荡。结果表明，朗道-斯塔克态和回旋-布洛赫振荡主要取决于两个因素。第一个是电场相对于晶格主轴的取向。第二个是布洛赫振荡和回旋振荡的频率之间的比率，也就是电场和磁场的幅度之间的比率。分析首先进行紧束缚近似，其中的磁场的特点是由Peierls相位进入跳跃矩阵元素。这种分析与全量子理论的协议也进行了研究。
2014-06-02 cond-mat.quant-gas quant-ph
Scaling of the gap, fidelity susceptibility, and Bloch oscillations across the superfluid to Mott insulator transition in the one-dimensional Bose-Hubbard model
利用密度矩阵重整化群方法研究了填充物$n=1$、$n=2$和$n=3$的一维玻色-哈伯德模型中相互作用诱导的超流到莫特绝缘体的转变.我们应用一个通用的缩放程序的差距，这使我们能够确定的临界点，具有非常高的精度。我们还研究了保真度磁化率在相变中的行为。此外，我们表明，在BHM中，在一个系统的无自旋费米子，布洛赫振荡的振幅后，晶格的倾斜消失在临界点。这表明布洛赫振荡可以作为一种工具来检测正在进行的超冷气体实验中的转变点。
2013-04-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Rabi Spectroscopy of Super-Bloch Oscillations in Optical Lattice Clock
该研究提出利用光学晶格钟的拉比光谱观测超布洛赫振荡的方法，推导了相应有效模型与实验方案，可通过测量超布洛赫振荡周期实现大范围力的高精度测量，并给出重力测量最优参数，为研究Floquet驱动光学晶格钟的奇异动力学奠定基础。
2023-07-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Atomic Bloch-Zener oscillations for sensitive force measurements in a cavity
光晶格中的冷原子在被加速时执行布洛赫-齐纳振荡。我们对光晶格为驱动法布里-珀罗谐振腔腔内场的情况进行了理论研究。当原子在谐振腔中振荡时，我们发现它们的反作用调制了穿过腔的光的相位和强度。我们解决耦合原子光方程自洽，并表明，值得注意的是，布洛赫周期是不受这种反作用。透射光提供了一种连续观察振荡的方法，允许用一小片原子云进行高精度测量。
2009-11-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Directed coherent transport due to Bloch oscillation in two dimensions
我们指出，在高维情况下，与通常考虑的一维情况相反，由静力驱动的Bloch振荡可以诱导波包的输运。波包不断地振荡，但在更大的时间尺度上，它以恒定的速度永久地漂移。作为一个值得注意的特点，净输运在长期运行中总是垂直于外力，从而由它控制.我们验证了这一预测的数值和讨论的实验实现与冷原子在光晶格和二维光子晶格.
2011-02-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Damping of Bloch oscillations: Variational solutions of the Boltzmann equation beyond linear response
玻尔兹曼方程的变分解通常依赖于线性响应的概念。我们扩展的变分方法紧束缚模型在高熵的制度远远超出线性响应。我们分析了弱相互作用费米子和非相干玻色子的晶格。我们考虑的情况下，粒子是由一个恒定的力驱动，导致著名的布洛赫振荡，我们认为是足够弱的相互作用，不过度阻尼这些振荡。这种机制对计算要求很高，并且与光晶格中的超冷原子有关。我们推导出一个简单的理论，在耦合动力学方程的粒子密度，能量密度，电流和热流，允许解析解。作为应用，我们确定阻尼系数的布洛赫振荡的哈伯德模型在弱相互作用和计算它们的一维玩具模型。我们还近似地解决了一个弱相互作用，强烈布洛赫振荡云的费米子粒子在倾斜的晶格的长时间动力学，导致subdiffusive标度指数。
2014-11-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Topological pumping assisted by Bloch oscillations
通过增加一个倾斜势来探测更好的拓扑非平凡带，扩展了一维晶格中的绝热量子抽运。这种扩展导致几乎完美的量子化泵浦任意初始状态中选择的频带的兴趣，包括布洛赫状态。在这种方法中，时间变量不仅提供了一个合成的维度，在无扰动泵浦的情况下，但它也有助于均匀采样的所有动量，由于布洛赫振荡引起的倾斜。Bloch振荡的量子化漂移由Berry曲率的一维时间积分决定，Berry曲率实际上是无泵浦拓扑Chern数的整数倍。我们的研究提供了一个简单的方法来产生量子泵浦，这是有用的探测拓扑相变。
2020-06-18 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Bloch Oscillations in Optical and Zeeman Lattices in the Presence of Spin-Orbit Coupling
研究了两种周期势场中自旋-轨道耦合原子的Bloch振荡：光学势和塞曼势。我们表明，在光晶格的自旋轨道耦合允许控制原子运动的方向，并可能导致完全抑制的振荡在特定值的耦合强度。在塞曼晶格中，发现能带在布里渊区的边界处彼此交叉，导致振荡的周期加倍。在所有情况下，振荡都伴随着赝自旋的旋转，其动力学由自旋-轨道耦合的强度决定。预测的效果进行了讨论，也在一个Wannier-Stark阶梯，其中在光晶格由两个相互移位等距子阶梯。
2016-10-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Uncover band topology via quantized drift in two-dimensional Bloch oscillations
我们建议通过在两个方向上的倾斜场的二维哈伯-霍夫斯塔德晶格中的布洛赫振荡的量化漂移来测量能带拓扑。当两个倾斜场之间的差异很大时，布洛赫振荡均匀地采样所有动量，因此每个方向上的位移倾向于以总周期的倍数量子化，而不管初始状态的任何动量。量化位移与约化的陈数有关，定义为每个方向上Berry曲率的线积分，提供了对陈数的几乎完美的测量。我们的方案不仅可以探测能量可分带的陈数和拓扑相变，而且还可以探测能量不可分带的陈数和拓扑相变，而这是传统的无泵浦或整数量子霍尔效应所不能实现的。
2021-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Control and amplification of Bloch oscillations via photon-mediated interactions
提出利用驻波腔光子介导相互作用控制并增强原子 Bloch 振荡，通过位置依赖耦合制备原子阵列并自调谐长程相互作用，实现动态相变与振荡放大，为腔 QED 探索多体动力学提供新途径。
2024-02-13 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Anomalous Bloch oscillations in one dimensional parity-breaking periodic potentials
研究了宇称破缺一维周期势中受线性势扰动的波包的动力学。通过考虑每个单元格的不对称双阱来打破奇偶性。通过比较预测的半经典动力学与完整的薛定谔解决方案，我们表明，布洛赫振荡的强烈影响异常的速度修正相关的Berry的相位。我们描述了这些影响如何取决于奇偶打破的潜力和调制参数的程度。我们还讨论了如何测量当前实验中的异常速度的影响与非相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体在双色光晶格，重力的影响下。
2010-11-10 cond-mat.quant-gas hep-ph quant-ph
Bloch Oscillations of Driven Dissipative Solitons in a Synthetic Dimension
合成维度的工程设计允许通过耦合物理系统的离散自由度来构建虚构的晶格结构，例如电磁腔的量子化模式或原子的内部状态。这种方法使静态和动态布洛赫带性质的研究在没有一个真正的周期性晶格结构。到目前为止，绝大多数的实现都集中在线性和保守的过程，与潜在的丰富的物理和机会提供的非线性和耗散仍然在很大程度上未被探索。在这里，我们从理论上和实验上研究布洛赫带传输，非线性和耗散之间的复杂的相互作用，探索如何实现在相干驱动的光学谐振腔的频率空间中的合成尺寸影响系统的非线性波的动态。特别是，我们观察和研究了沿合成频率维度发生的非线性耗散布洛赫振荡，该振荡由谐振器中无限持续的局部耗散结构（孤立子）维持。耗散孤子态的独特性质可以将合成维度的有效尺寸扩展到远远超过线性区域中所实现的尺寸，并且能够实现长寿命的布洛赫振荡和对底层能带结构的高分辨率探测。除了代表布洛赫振荡和耗散孤子之间的相互作用的第一个实验研究，我们的工作建立克尔谐振器作为一个理想的平台，在长尺度合成维度的非线性动力学的研究，在拓扑光子学有前途的应用。
2021-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
