Ultracold-atom quantum simulator for attosecond science
介绍了一种用于模拟超短强激光场中原子和分子物理的基于超冷光阱原子的量子模拟器。慢了大约13个数量级，可以用慢动作观察形成阿秒科学核心的隧穿和碰撞过程。模拟器的极端灵活性保证了对强场物理学的更深入理解，特别是对于经典计算机无法触及的多体系统。量子模拟器可以在实验上直接实现，并恢复原子的电离特性在不同制度的激光-物质相互作用。
2013-11-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Theoretical description of two ultracold atoms in finite 3D optical lattices using realistic interatomic interaction potentials
本文提出了一种理论方法，对有限三维光晶格中一对超冷原子通过中心势相互作用的问题进行了精确的数值处理。质心和相对运动坐标的耦合处理使用精确对角化（配置相互作用）的方法。明确地考虑了具有三个不同但正交的晶格矢量的光晶格的正交对称性，就像在不可区分粒子的情况下的费米子或玻色子对称性一样。
2011-08-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
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
Ultracold ion-atom experiments: cooling, chemistry, and quantum effects
研究浸在超冷原子浴中的激光冷却离子的实验装置将量子气体和捕获离子这两个令人兴奋且已建立的场合并在一起。这些实验得益于对少体离子系统的精确读出和控制，以及多体方面，可调相互作用和原子的超冷温度。然而，将两者结合起来会导致实验设计和可研究的物理学方面的挑战。然而，这些系统提供了深入了解离子-原子碰撞，离子的缓冲气体冷却和离子-原子相互作用中的量子效应。这使它们成为超冷量子化学研究、光谱学和精密测量用冷分子离子的产生以及带电杂质物理学的量子模拟的试验台的有希望的候选者。在这篇综述中，我们的目标是提供一个实验帐户的最新进展，并介绍了实验装置和技术，使量子效应的观察。
2022-06-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Design of a technique to measure the density of ultracold atoms in a short-period optical lattice in three dimensions with single atom sensitivity
本文描述了一种测量技术，它有可能映射出超冷原子在短周期三维光晶格中的原子占位。该方法使用手风琴和钉扎晶格，连同偏振梯度冷却和荧光检测，以原子共振波长的一半左右的分辨率测量样品中单个原子的三维位置。该方法测量晶格中原子的占位率，而不是占位率的奇偶性。预计这种测量对超冷量子动力学的研究具有重要的潜力。
2011-03-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Few-body physics of ultracold atoms and molecules with long-range interactions
超冷能量下的量子力学少体问题对理论技术提出了严峻的挑战，特别是当存在仅以幂律势衰减的长程相互作用时。本文综述了超冷原子普适少体物理的研究方法和进展，特别是与长程相互作用有关的研究。
2014-12-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Optical Flux Lattices for Ultracold Atomic Gases
我们发现，简单的激光配置可以引起“光通量晶格”，其中光学修饰的原子经历一个周期性的有效磁通量与高的平均密度。这些势导致具有非零陈数的窄能带。光通量格将极大地促进超冷原子气体量子霍尔机制的实现。
2011-01-12 cond-mat.quant-gas 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
The manipulation of ultracold atoms of high orbitals in optical lattices
光晶格中的超冷原子是量子模拟、精确测量和量子计算的有力工具。应用这种量子系统的一个基本问题是如何有效地操纵布洛赫态中的高带或轨道。本文主要综述了我们在不同构型的光晶格中操纵高轨道超冷原子的方法。在此基础上，我们构造了非绝热完整量子控制下的原子轨道量子比特，并利用捕获的运动量子态进行了Ramsey干涉。然后我们回顾了光晶格中新量子态的观测和高轨道原子动力学演化的研究。高轨道的有效操控为超冷原子在光晶格中的应用提供了强有力的支持。
2022-08-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Nondestructive Probing of Means, Variances, and Correlations of Ultracold-Atomic-System Densities via Qubit Impurities
我们展示了杂质原子如何测量超冷原子气体密度的矩，使用一维晶格中玻色子的例子。这建立在通过测量浸没量子位的失相来探测系统的工作基础上。我们发现这种失相是由一个类似于概率论的特征函数的函数捕获的，其中的导数在短时间内揭示了量子位耦合的系统算子的时刻。对于由杂质原子形成的量子位，在超冷原子的系统中，该算子可以是系统在杂质位置处的密度，并且因此，原子密度的均值、方差和相关性是可访问的。
2016-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Single atom detection in ultracold quantum gases: a review of current progress
综述了超冷量子气体单原子探测和操纵实验的最新进展。讨论从捕获、冷却和检测单个离子和原子的基本原理开始。详细介绍了超冷量子气体中单原子探测的实现，讨论了基于光散射、电子散射、场致电离和直接中性粒子探测的方法。也包括量子气体中单个原子的微观相干操纵。给出了各种例子，以突出这些方法来研究多体量子系统的力量。
2017-03-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Universal van der Waals Physics for Three Ultracold Atoms
对超冷原子的实验研究使三体物理学的理解取得了重大突破，三体物理学在历史上是一个基本但具有挑战性的问题。这是因为超冷原子之间的相互作用可以使用被称为费什巴赫共振的磁性可调散射共振来精确地改变。超冷原子碰撞在幺正性极限附近具有许多普适性。离开这个极限，许多量子态在三体碰撞中被认为是活跃的，使得碰撞的可观测性实际上是不可预测的。在这里，我们报告了预测三体超冷散射率的一个重大发展，通过适当地建立在成对的范德华相互作用加上多自旋特性的可调费什巴赫共振状态的特征在于两个已知的无量纲两体参数。薛定谔方程的数值解预测三原子碰撞率，无需调整拟合参数。我们的计算表明，在幅度和功能的位置和形状的定量协议在整个范围内的调整测量速率系数的三体复合和原子二聚体碰撞涉及超冷Cs原子。
2014-04-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Absorption Imaging of Ultracold Atoms on Atom Chips
对接近表面的超冷原子气体进行成像是对使用原子芯片进行的实验进行详细分析的重要工具。我们描述了需要考虑的关键因素，特别是当成像光束是故意从表面反射。特别是我们提出的方法来测量原子表面的距离，这是一个先决条件的磁场成像和研究原子表面相互作用。
2011-04-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Wigner-localized states in spin-orbit-coupled bosonic ultracold atoms with dipolar interaction
研究了具有类Rashba自旋轨道耦合的玻色子偶极超冷少体系统中Wigner局域化现象的发生。我们表明，后者强烈增强的偶极-偶极相互作用的影响，允许达到维格纳本地化制度的偶极矩的强度远小于那些必要的自旋轨道自由的情况下。
2014-12-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Phase dependent loading of Bloch bands and Quantum simulation of relativistic wave equation predictions with ultracold atoms in variably shaped optical lattice potentials
光晶格中超冷原子的色散关系可以被调节成类似于相对论粒子的色散关系，即线性的，而不是通常的自由原子的非相对论二次色散关系。这种晶格中的冷原子可以用来进行相对论波动方程预言的量子模拟。我们开始这篇文章通过描述拉曼技术，允许选择性地加载原子到所需的布洛赫带附近的晶格带交叉。随后，我们回顾了最近的两个实验，准相对论性铷原子在双色晶格中，证明类似的克莱因隧道和Veselago透镜与超冷原子分别。
2015-10-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
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
Robust, fast, and efficient formation of stable tetratomic molecules from ultracold atoms via generalized stimulated Raman exact passage
College of Physics and Electronic Engineering Northwest Normal University（西北师范大学物理与电子工程学院）
本文提出一种两步策略，利用通用非线性受激拉曼精确通过技术高效制备稳定超冷四原子分子。
2026-01-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
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
Scattering and effective interactions of ultracold atoms with spin-orbit coupling
基于我们最近的工作（Phys. Rev. A \textbf{86}，053608（2012）），我们导出了两个任意自旋且具有一般自旋轨道（SO）耦合的超冷原子散射振幅的解析表达式.作为应用，我们证明了在有限散射长度的情况下，SO耦合可以诱导散射共振。同样的方法也可以用来计算SO耦合超冷原子的两体束缚态。对于自旋为1/2的超冷Fermi气体，在SO耦合的三维或二维系统中，我们也得到了动量截断下的有效接触相互作用的重整化关系，以及Huang-Yang赝势的适用性。
2013-07-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Optimized magnetic lattices for ultracold atomic ensembles
本文介绍了一种基于图案化永磁薄膜的超冷原子磁微阱的设计方法。一个快速的数值算法是用来自动生成模式，提供最佳的原子限制，同时尊重所需的晶格对称性和陷阱参数。该算法可以产生任何平面对称的有限和无限的晶格，我们专注于特别是对未来的实验感兴趣的正方形和三角形晶格。典型的陷阱参数进行了讨论，以及现实的缺陷，如有限的光刻分辨率和磁不均匀性的影响。设计者晶格为在原子芯片上利用超冷原子进行量子模拟和量子信息处理开辟了新的途径。
2010-06-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
A Kapitza Pendulum for Ultracold Atoms
本文实验实现了超冷原子的 Kapitza 摆，利用时间周期性高斯势在时间平均势能为零的区域形成有效势阱，实验结果与系统高频展开吻合，为研究中性原子 Floquet 系统开辟了新途径。
2023-06-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Observation of an Efimov resonance in an ultracold mixture of atoms and weakly bound dimers
我们讨论了我们最近在Cs原子和Cs_2 Feshbach分子的超冷混合物中观察到的原子-二聚体Efimov共振[Nature Phys.5，227（2009）]。我们回顾了我们的实验过程，并提出了额外的数据涉及一个非通用的g波二聚体状态，对比我们以前的结果上的通用s波二聚体。我们解决了一个表面上的矛盾时，定量比较我们的实验结果与理论结果从有效场论。
2009-07-26 cond-mat.other cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Coupling of polaritons to vibrational modes of ultracold atoms in an optical lattice
本文用微扰展开法研究了光晶格中超冷原子的内电子激发与外运动振动模的耦合。在莫特绝缘体的情况下，每个位置一个原子，相邻位置之间的共振偶极偶极耦合可以诱导振动量子的发射和吸收。在强激子-光子耦合机制的腔体内，这种耦合导致极化激元-振动相互作用，这为极化激元向其最小能量产生显著的热化机制，并导致晶格原子的运动加热。
2011-06-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum state transfer with ultracold atoms in optical lattices
超冷原子可用于对包括自旋系统在内的各种凝聚态系统进行量子模拟。这些进展为实现对量子态的操控以及观察和利用量子关联效应指明了方向。沿着这条线的自然方向由执行量子态转移（QST）的可能性提供。在简要讨论了用超冷气体模拟量子自旋链并回顾了QST的基本事实之后，我们讨论了如何潜在地使用当今超冷技术的工具来实现原子系统的两个区域（发送者和接收者）之间的QST。的保真度和典型的时间尺度的QST进行了讨论，连同可能的限制和应用所提出的结果。
2016-10-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Subwavelength-width optical tunnel junctions for ultracold atoms
我们提出了一种新的方法来产生远场光学势垒的超冷原子的宽度，窄于衍射极限，可以接近几十纳米。减少的宽度源于非线性原子响应控制领域，创造空间变化的暗共振。亚波长势垒是在空间变化的暗态中制备的原子所经历的几何标量势的结果。这种技术的性能，以及它的应用研究的多体物理和实现量子信息协议与超冷原子，讨论，重点是实现隧道结。
2016-12-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
Progress toward a zero-magnetic-field environment for ultracold-atom experiments
本文利用Landau-Zener光谱技术将超冷钠原子气体的磁场降低至几十微高斯，为在近零磁场条件下观测超冷自旋玻色气体的新颖量子物相提供了实验基础。
2024-08-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Tunable Spin-Orbit Coupling via Strong Driving in Ultracold Atom Systems
自旋轨道耦合（SOC）是拓扑材料的重要组成部分，传统的和量子气体基的都一样。超冷原子系统中的工程自旋轨道耦合-在实验控制和测量机会方面是独一无二的-为研究和理解拓扑现象提供了一个重要的机会。在这里，我们实验证明和理论分析的技术，用于控制SOC的两个组件的玻色-爱因斯坦凝聚体使用振幅调制拉曼耦合。
2014-12-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Experimental Determination of p-wave Scattering Parameters in ultracold 6Li atoms
本文报道了在最低自旋态的单组分费米气体中p波费什巴赫共振散射参数的实验测定。交叉维弛豫的时间尺度反映了原子的弹性散射率，散射参数由散射率作为磁场的函数确定，并考虑了阱中原子的动量分布和密度分布的不均匀性.精确确定p波费什巴赫共振的散射参数是实现超冷原子气体中p波超流体的重要一步。
2013-07-17 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Quantum optomechanics with a mixture of ultracold atoms
研究了混合超冷原子与可调非线性碰撞的腔光学力学。我们发现，原子碰撞提供了虚拟凝聚态振荡器之间的线性耦合，从而有可能实现一个全球耦合的量子光机械网络与集成的原子芯片。潜在的应用范围从模拟过去物理学领域的集体非平衡动力学到探测量子混合物的独特性质。
2012-12-06 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Permanent magnetic microtraps for ultracold atoms
我们提出并数值研究了两种用于产生Ioffe-Pritchard微陷阱的永磁微结构。偏置磁场用于改变每个微陷阱的深度、陷阱频率和最小值。在实现玻色-爱因斯坦凝聚后，可以慢慢去除偏置磁场以增加陷阱势垒高度，从而更有效地保持玻色-爱因斯坦凝聚体。即使没有外磁场，也有可能将超冷原子保持在微阱中。这些微陷阱也可能是有用的单原子实验的量子信息处理，由于他们非常高的限制。
2014-01-31 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
Spin gradient demagnetization cooling of ultracold atoms
超冷原子物理学的一个主要目标是对光晶格中自旋哈密顿量进行量子模拟。实现这一目标需要达到极低的温度。在这里，我们展示了一种新的冷却方法，它包括施加一个随时间变化的磁场梯度的自旋混合物的超冷原子。我们使用这种方法在+/-50皮凯的正和负自旋温度下制备了孤立的自旋分布。自旋系统也可以用来冷却其他自由度，我们已经利用这种耦合将处于莫特绝缘态的铷原子的表面平衡样品的温度降低到350皮开尔文。这是有史以来在任何系统中测量到的最低温度。
2011-06-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Coupling ultracold atoms to mechanical oscillators
在这篇文章中，我们讨论和比较不同的方法来工程之间的接口超冷原子和微纳米机械振荡器。我们首先分析了一个直接的机械耦合的单个原子或离子的机械振荡器，并表明，非常不同的质量的两个系统的地方限制在这个计划中可实现的耦合常数。然后，我们讨论了几个有前途的策略，以提高耦合：集体增强通过使用大量的原子在一个光晶格在自由空间，耦合方案的基础上，高精细光学腔，和耦合到原子的内部状态。在整个手稿中，我们讨论了理论上的建议和第一次实验实施。
2011-03-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Emulating Solid-State Physics with a Hybrid System of Ultracold Ions and Atoms
我们提出并从理论上研究了一个由晶体囚禁离子耦合到超冷费米子云组成的混合系统。离子形成周期性晶格并在原子中诱导出能带结构。该系统结合了超冷原子系统的可扩展性和可调谐性的优点，以及捕获离子系统提供的高保真度操作和检测。它还具有与自然固态系统的密切类比，因为原子的自由度耦合到离子晶格的声子，从而模拟固态系统。从微观多体哈密顿量出发，导出了包含原子能带结构的低能哈密顿量，并给出了原子-声子耦合的表达式。我们讨论了可能的实验实现，如Peierls样过渡到一个周期加倍二聚状态。
2013-08-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
A Wavefunction Microscope for Ultracold Atoms
使用超冷原子的量子模拟通常创建具有光学长度尺度的结构的原子波函数，其中直接成像受到衍射极限的影响。类似于生物学应用中光学显微镜的进步，我们使用非线性原子响应来超越衍射极限。利用量子干涉，我们展示了成像与超分辨率的$λ/100$和优秀的时间分辨率为500纳秒。我们通过测量光晶格晶胞内原子的系综平均波函数来表征我们的显微镜的性能，并观察原子被激发成周期性运动的动力学。这种方法可以很容易地应用于任何原子或分子系统的成像，只要它拥有一个三能级系统。
2018-07-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Manipulating scattering of ultracold atoms with light-induced dissipation
最近已经表明，由于耗散引起的非保守力，原子对可以形成亚稳键[Lemeshko&Weimer，Nature Comm.4，2230（2013）]。在这里，我们研究了相互作用引起的相干布居捕获的动力学过程中负责形成耗散结合的分子。导出了激光作用下超冷原子间的有效耗散势，研究了散射态的时间演化。我们表明，绑定发生在短的时间尺度上的~10微秒，即使原子的初始动能显着超过的深度的耗散潜力。在目前的实验中，用超冷原子可以产生和检测具有预定键长和振动波函数的耗散束缚分子。
2013-07-30 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Observation of photoassociation resonances in ultracold atom-molecule collisions
本文在超冷NaK分子与K原子碰撞中观测到光缔合共振，利用Feshbach共振增强跃迁，为制备基态三原子分子及高分辨率多原子分子光谱提供新途径。
2023-07-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Emulating Molecular Orbitals and Electronic Dynamics with Ultracold Atoms
近年来，光晶格中的超冷原子作为量子模拟器，在研究固态系统中的强关联相和复杂现象方面具有重要价值。在这里，我们揭示了它们作为分子物理量子模拟器的潜力，并提出了一种技术，以高分辨率的三维分子轨道图像。超冷原子在势能和相互作用方面的出色可调性为深入了解分子的电子结构提供了完全可调的模型系统。我们研究了一个人造苯分子的轨道，并讨论了可调相互作用在其共轭π电子系统中的作用，特别是考虑到本地化和自旋顺序。超冷原子模拟器的动力学时间尺度为毫秒级，这使得可以对广泛的动力学过程进行时间分辨监测。作为一个例子，我们计算了人工苯分子共轭π体系中的空穴动力学。
2015-11-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Illustration of Babinet's principle with ultracold atoms
我们通过吸收密集的超冷原子云中的高强度光来证明巴比涅原理。衍射光的图像与原子的空间分布直接相关。采用巴比涅原理作为成像技术的优点是易于实现，并且检测到的信号大。我们讨论了这种技术的适用性以及它的局限性的制度。
2013-10-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Controlled state-to-state atom-exchange reaction in an ultracold atom-dimer mixture
超冷分子提供了在接近零度的温度下研究化学反应的绝佳机会。虽然在探索超冷双分子反应方面已经取得了显著的进展，但研究通常限于反应物的总损失率的测量。反应产物的检测将为理解反应机理提供新的思路，并为研究态-态反应动力学提供了独特的机会。在这里，我们报告的放能原子交换反应中的超冷原子二聚体混合物的直接观察。观察到了原子和分子产物，并表征了量子态。通过改变磁场，可以开启或关闭反应，并且可以控制反应速率。该反应是有效的，我们已经测量了状态到状态的反应速率高达$1.1(3)\times10^{-9}$ cm $^{3}/$ s从反应物和产物的时间演变。我们的工作代表了一个可控的量子态选择/分辨超冷反应的实现。所观察到的原子交换反应也是Feshbach分子与费米子原子之间有效的自旋交换相互作用，可以用来实现超冷原子和分子的近藤效应的量子模拟。
2016-11-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Structure and interactions of atoms and diatomic molecules: from ultracold gases to doped solids
Université Bourgogne Europe（勃艮第欧洲大学）
本文综述了博士后研究，第一部分涉及中性三价镧系元素的原子结构计算，应用于超冷气体和稀土掺杂固体；第二部分研究碱金属原子、双原子分子及镧系原子的长程相互作用，用于表征超低温现象如光缔合和碰撞屏蔽。
2026-06-09 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Controlled ripple texturing of suspended graphene membrane due to coupling with ultracold atoms
我们讨论了将超冷原子与石墨烯膜相结合来创建混合量子系统的可能性。我们研究了一种设置，其中冷原子云被放置在靠近一个独立的石墨烯片在距离上的数量级为几百纳米。然后，原子通过Casimir-Polder力耦合到石墨烯膜。原子云的原子状态的时间变化改变了Casimir-Polder相互作用，从而导致在石墨烯片中产生反作用力。这种设置提供了一种可控的方式来设计石墨烯片中的波纹。
2013-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas 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
Berry's Phase for Ultracold Atoms in an Accelerated Optical Lattice
研究了频率调制光晶格中超冷原子的Berry相位。结果表明，Berry相的出现是由于布洛赫振荡和光晶格的周期运动。特别地，解析计算了引力作用下超冷原子在振荡紧束缚光晶格中的Berry相位。结果表明，Berry相位与光晶格振荡的振幅呈线性关系。
2010-02-24 cond-mat.quant-gas
Emulation of magneto-optic Faraday effect using ultracold atoms
我们提出了一个捕获方案，用于模拟超冷原子气体中著名的法拉第效应。受光场与玻色原子的相似性的启发，我们将光在介质中的传输问题用激光与原子相互作用的原子输运来描述。人工磁光法拉第效应很容易通过原子的自旋不平衡发出信号，激光场的设置为量子操纵提供了高度的可控性。本方案是切实可行的，可以用现有的超冷原子实验技术来实现。它将磁光法拉第效应的重要概念推广到超冷原子物理学，为磁光法拉第效应及其相关物理的量子模拟和探索开辟了一条新的途径。
2021-03-01 cond-mat.quant-gas
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
Gauge Theories with Ultracold Atoms
本章讨论和评述了超冷原子的规范理论量子模拟的研究进展。
2019-11-14 cond-mat.quant-gas hep-th quant-ph
Simulation of gauge transformations on systems of ultracold atoms
我们证明了在超冷原子系统上可以模拟规范变换。我们讨论了这些规范变换下不变的观测量，并使用张量网络计算它们，避免了相位问题。我们确定莫特绝缘体超流临界点是单调移动的感应磁通量增加。这个结果是稳定的，对包含少量的纠缠在变分不等式。
2010-09-08 cond-mat.quant-gas hep-th quant-ph
Simulating 2+1d Lattice QED with dynamical matter using ultracold atoms
提出了一种利用光晶格中的超冷原子模拟晶格紧致量子电动力学（cQED）的方法，其中包括2+1维动力学狄拉克费米子.这允许测试约束的动态效应以及2D通量环变形和断裂，并观察威尔逊环面积定律。
2012-09-07 cond-mat.quant-gas hep-lat hep-th
Holographic method for site-resolved detection of a 2D array of ultracold atoms
我们提出了一种新的方法，在一个光晶格的二维气体的超冷原子的位置分辨检测。近共振激光束被原子阵列相干散射，其干涉图样通过与参考激光束叠加在CCD芯片上而被全息记录。记录的强度图案的傅立叶变换重建晶格中的原子分布与单站点分辨率。全息检测方法只需要几百个散射光子每个原子，以实现高的重建保真度。因此，即使对于锂等轻原子元素，也可能不需要在检测期间进行额外的冷却。
2016-05-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
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
Emergence of triplet orbital pairing and non-Abelian states in ultracold multi-orbital optical lattices with quadratic band touching
发现在一类二次带接触的自旋极化多轨道系统中，{\em单线态轨道配对}不稳定性都是{ \em缺失}的，这为{ \em三线态轨道配对}有序化开辟了道路.在棋盘格（1/2填充）和kagome格（1/3填充以上）中，基态为具有p波轨道配对的{\em non-Abel}态，且{ \em isotropic}相互作用可以在超冷多轨道光晶格中实现.这种系统的特殊性质被推广到更多类型的多轨道系统，其中完全带隙的{ \em非阿贝尔}态可能是基态。这些发现有助于实现拓扑量子计算。
2011-12-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph
Diffraction-Unlimited Position Measurement of Ultracold Atoms in an Optical Lattice
研究了一种在光晶格中对超冷原子进行高保真度、空间分辨位置测量的方法。我们表明，原子数分布可以在一个空间分辨率超过衍射极限，通过跟踪多体波函数崩溃到Fock状态的渐进演化非破坏性地确定。我们预言，与玻色子相比，泡利不相容原理加速了费米子波函数的坍缩速率。讨论了我们的超越衍射极限原理在其他成像系统中的可能应用。
2015-08-06 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Interaction Control of Ultracold Alkaline-Earth Atoms
超冷碱土金属原子现已被广泛用于精密测量和量子模拟。碱土金属原子由于其独特的原子结构，在量子模拟和研究量子多体物质方面具有很大的优势，如模拟合成规范场、近藤物理和$SU(N)$物理等。为了充分探索超冷碱土原子的潜力，这些系统还需要具备将原子间相互作用调整到强相互作用状态的能力。最近的一些理论建议和实验证明，自旋无关和自旋交换相互作用可以调谐到共振。在此，我们将回顾这些进展，并讨论这些相互作用控制工具带来的新的机会，为未来的量子模拟研究与超冷碱土金属原子。
2019-08-14 cond-mat.quant-gas
