Magic trapping of a Rydberg ion with a diminished static polarizability
高度激发的里德伯态通常是极端可极化的,并且对电场极端敏感。因此,限制在电场中的里德伯离子具有依赖于状态的俘获电势。我们通过耦合两个静态极化率相反的里德堡态,设计了一个对电场不敏感的里德堡态,实现了与态无关的魔阱。我们表明,魔法捕获的离子可以相干激发到里德堡态,而不需要控制离子的运动。
2020-05-25 physics.atom-ph quant-ph
Coherent population trapping in the stochastic limit
研究了具有简并基态的二能级原子与量子场的相互作用.我们证明了,光场驱动原子的状态到一个定态,这是不唯一的,但通过一些守恒量依赖于系统的初始状态。这种非唯一性来自原子的基态的简并性,并且当基态子空间是二维时,定态族将依赖于一维参数。在这个族中只有一个定态是纯态,并且这个态与已知的非耦合布居数陷阱态(激发态中的零布居数)相一致。另一个稳态对应于激发能级和耦合态的等重混合。
2003-03-31 quant-ph
Trapping and cooling single atoms with far-off resonance intracavity doughnut modes
我们研究了使用准共振场和拉盖尔-高斯型远场共振模在光学腔内冷却和俘获单原子的情况。当原子内部基态和激发态以相同的方式移动时,远场共振甜甜圈模提供了一种有效的捕获,这对于腔量子电动力学(QED)系统的量子信息应用特别有用。如谐振器内部准经典运动的全三维模拟所示,可以实现长的捕获时间。
2002-11-15 quant-ph
Tunneling, self-trapping and manipulation of higher modes of a BEC in a double well
在四模近似下,研究了囚禁在一维对称双势阱中的原子玻色-爱因斯坦凝聚体,发现两个基态模的半经典动力学性质受到两个激发模的宏观占据的强烈影响.特别是,两个激发模式的添加已经揭示了与耗散对冷凝物的影响有关的特征。在一般情况下,我们发现一个丰富的动力学,包括拉比振荡,混合约瑟夫森拉比制度,自陷,混沌行为,和存在的不动点。我们研究了如何通过控制基态的原子布居来操纵激发态原子的动力学。
2013-12-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Propelling force from asymmetrically excited quantum vacuum with conventional mirrors
本文提出一种利用常规镜子从量子真空涨落中提取推进力的“真空推进器”装置,通过不对称真空辐射产生向左的推进力。
2025-10-17 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
Exciting, Cooling And Vortex Trapping In A Bose-Condensed Gas
基于Gross-Pitaevskii方程,采用一种简单的数值方法,对稀玻色子气体的热激发态进行了自洽描述。蒸发冷却的过程,然后通过以下的时间演变的系统使用相同的方程建模。结果表明,随后的再热的热激发态产生一个冷却器相干冷凝。其他结果表明,在二维实验环境中,用基态捕获涡旋态是可能的。
1998-12-13 cond-mat quant-ph
Universal trapping law induced by atomic cloud in single-photon cooperative dynamics
研究了玻色浴耦合的二能级量子发射体系统的单光子合作动力学。玻色子浴是一般的,它可以是任何东西,只要量子发射体和浴之间的激发交换存在。在这些系统中,发现由于系统暗态的存在,激发态上的粒子布居遵循简单而普遍的俘获规律。与光发射体缀饰态所导致的囚禁不同,这种囚禁只与量子发射体的数目有关。根据俘获定律,当发射体数目足够大时,这类体系中单光子水平的合作自发发射普遍受到抑制。
2019-11-12 quant-ph
Robust "trapping states" in the motion of a trapped ion
一种新的强大的机制产生的“陷阱态”被证明存在于一个两能级系统与振荡器的耦合,这是基于在激光诱导的振动耦合的非线性。这种机制的例子与离子限制在势阱的陷阱,其中的非线性是由于Franck-Condon型重叠积分的激光波与离子中心的质量波函数。与从微脉泽理论已知的相干捕获机制相比,该机制也在由噪声激光器操作的非相干机制中工作,因此对外部退相干效应更加鲁棒。这些功能有利于非相干制度,特别是高度激发的陷阱态的准备。
2005-09-14 quant-ph
Violation of the action-reaction principle in an asymmetrically excited system
违反的作用-反应原理是发生在两个原子之间的范德华相互作用,其中一个是激发。它伴随着线性动量向电磁真空的转移。真空动量是由每个原子沿原子间方向散射的虚光子的非对称干涉产生的,这本身就是光学定理的一种表现。这个动量与两原子系统获得的动量强度相等,方向相反,最终通过定向自发发射释放。在双碱原子体系中对这一现象作了定量预测。我们证明了作用-反应破坏发生在任何非对称激发系统中。
2016-04-24 hep-ph quant-ph
Trapping atoms using nanoscale quantum vacuum forces
量子真空力决定了单个原子和介电表面在纳米级距离上的相互作用。例如,它们的大强度通常压倒外部施加的力,这使得可控地将冷原子与附近的纳米光子系统接合成为挑战。在这里,我们表明,它是可以定制的真空力本身提供强大的捕获潜力。该捕获方案利用了吸引基态势和绝热敷料与激发态,其潜力被设计为共振增强和排斥。该过程产生强亚稳陷阱,其中激发态布居的分数与介电结构的谐振的品质因数成反比。我们分析现实的限制陷阱的寿命,并讨论可能出现的应用程序,从大陷阱深度和纳米级的限制。
2013-10-22 physics.atom-ph quant-ph
Effect of depolarizing and quenching collisions on contrast of the coherent population trapping resonance
本研究探究缓冲气体对87Rb原子相干布居囚禁共振的影响,发现惰性气体的对比度高于氮气,且中等温度下消除自发辐射不会显著减小线宽,为原子钟的缓冲气体选择提供了参考。
2023-05-01 quant-ph
State-insensitive trapping and guiding of cesium atoms using a two-color evanescent field around a subwavelength-diameter fiber
本文计算了铯原子在亚波长光纤中双色倏逝场中基态和激发态的光学势,即光位移。我们表明,$6S_{1/2}\leftrightarrow 6P_{3/2}$跃迁的光移可以通过将一个捕获光的波长调谐到934.5 nm左右(中心红失谐魔波长)和将另一个光的波长调谐到685.5 nm左右(中心蓝失谐魔波长)来最小化。同时使用红色和蓝色失谐魔波长允许状态不敏感的双色捕获和铯原子沿薄光纤的引导。我们的结果可以用来有效地加载双色偶极阱铯原子从磁光阱和执行连续观测。
2004-11-24 quant-ph
State-insensitive bichromatic optical trapping
提出了一种利用两个独立波长的光对中性原子进行态不敏感囚禁的方案。特别是,我们描述了使用的捕获和控制激光器,以尽量减少由一个被困的Rb原子在基态和激发态所经历的潜在的变化。我们目前的计算值的波长对的5s和5 p_{3/2}水平有相同的交流斯塔克位移在两个激光场的存在下。
2010-05-07 physics.atom-ph quant-ph
Phase-dependent fluctuations of resonance fluorescence near the coherent population trapping condition
研究了单个$Λ$型三能级原子在相干布居囚禁附近的共振荧光的位相涨落,在双光子失谐条件下。为此,我们采用条件零差检测(CHD)的方法,考虑在弱驱动制度的压缩,并扩展到非高斯波动饱和和强字段。在此框架下,并使用一个单一的捕获$^{138} \mathrm{Ba}^{+}$离子的共振荧光的估计参数设置,从探测跃迁散射的光被发现表现出非经典的字符和显着的不对称的三阶波动的振幅强度相关的CHD。
2021-02-16 quant-ph
Simultaneous Magneto-Optical Trapping of Bosonic and Fermionic Chromium Atoms
本文报道了53 Cr原子的磁光俘获效应。塞曼减速的原子束提供高达3 10^6 /s的加载速率。我们提出了系统的磁光阱(MOT)的特性。我们在稳态MOT中获得了多达5 × 10^5个原子。原子从激发的P态辐射衰减到亚稳态D态,并且由于铬原子在这些状态下的大偶极磁矩,它们可以保持磁捕获在MOT的四极场梯度中。我们研究了亚稳态53 Cr原子进入这个磁阱的积累。我们还报道了玻色子52 Cr和费米子53 Cr原子的第一次同时磁光捕获。最后,我们描述了这种玻色-费米冷混合物中的光辅助碰撞损失。
2006-03-03 quant-ph
Current Switch by Coherent Trapping of Electrons in Quantum Dots
基于相干布居俘获效应,提出了一种新的隧道耦合量子点输运机制。通过两个微波的相干辐射耦合到激发能级可以导致极窄的电流反共振。该效应可用于确定点间失相速率,并且是非常灵敏的光控电流开关的机制。
2000-09-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Interference trapping of populations in a semi-infinite coupled-resonator waveguide
研究局域耦合到半无限一维耦合谐振腔阵列的二能级发射体的能级结构与动力学,揭示单激发子空间中的连续能带、离散束缚态及量子相变,并通过长时激发态布居数行为确定束缚态数目。
2025-04-03 quant-ph
Coherent single-photon generation and trapping with imperfect cavity QED systems
我们解析地研究了实际量子网络中腔QED节点的动力学行为。给出了耦合到微腔中的单个三能级$Λ$型原子或量子点相干捕获和产生具有给定波形的单光子脉冲的几个充分必要条件。我们证明,这些过程可以进行与实际的硬件-如腔QED系统是深在弱耦合制度-单光子脉冲包络上的一组限制。我们系统地研究了自发发射和寄生腔衰减对传输效率的影响,包括多个激发态参与动力学的情况。这项工作应该为量子网络操作的非常有效的优化开辟道路。
2006-08-05 quant-ph
Collision and capture dynamics in a quantum dot: The role of doubly excited states
我们研究了两个电子与嵌入量子线中的量子点的碰撞动力学。一个电子最初处于点的基态,而另一个电子以相当明确的速度入射到点上。激发,反射和透射概率得到明确解决的动力学。同时,研究了碰撞后两个电子不结合的概率。结果发现,双激发态的存在下的动力学的强烈影响,反射变得相当可能在这些国家的充满活力的附近。这反过来又有助于增加在点内捕获第二个电子的概率。
2013-03-12 quant-ph
Ultrafast deterministic generation of entanglement in a time-dependent asymmetric two-qubit-cavity system
我们提出了一个在两个腔QED系统(冷囚禁离子和飞行原子)中控制产生具有{ \em any}期望纠缠度和{ \em prescribed}对称性的纯两量子比特态的有效方案.这是通过共振离子/原子腔耦合,这是时间依赖性和不对称的,导致捕获真空状态的条件下,不会出现相同的耦合。耦合比的作用中的对偶性产生具有给定并发但相反对称性的状态。文中还讨论了该方案的实验可行性。
2003-11-17 quant-ph
Trapping of quantum particles and light beams by switchable potential wells
我们认为基本的动力学效应的基础上设置一对本地的潜在陷阱,可以有效地打开和关闭,或突然位移,通过适当的控制机制,如扫描隧道显微镜(STM)或光开关量子点。同样的模型,基于线性薛定谔方程与时间相关的捕获潜力,适用于描述的光学平面系统设计的被困光束的切换。分析进行了分析的形式,使用薛定谔方程的精确解。在这项工作中考虑的第一个动力学问题是保留的粒子释放的陷阱,这是突然关闭,而另一个本地陷阱被打开在一定的距离-立即或延迟。在这种情况下,我们证明了最大的留存率是在一个特定的有限值的强度的新的陷阱,并在一个有限的时间延迟值,取决于两个陷阱之间的距离。另一个问题是当第二个陷阱的加入将单阱设置转换为双阱势(DWP)时,束缚粒子的重新捕获。在这种情况下,我们发现重新捕获到地面或第一激发态的DWP的概率。我们还分析了踢的应用程序所带来的影响绑定粒子,最有趣的是踢诱导的DWP的基态和激发态之间的过渡。在后一种情况下,在特定的反冲强度下实现最大的转移概率。
2010-07-14 quant-ph
Quantum computing with an inhomogeneously broadened ensemble of ions: Suppression of errors from detuning variations by specially adapted pulses and coherent population trapping
在无机晶体中使用稀土离子量子比特进行量子计算的提议利用了离子中光学跃迁的不均匀加宽,将单个量子比特与响应选定频率通道中辐射的离子相关联。我们发现,一类高斯复合脉冲和复杂的sech脉冲提供准确的量子比特π旋转,这是在同一时间的通道选择性的5 MHz的频率尺度和容忍0.5 MHz的偏差的离子的跃迁频率在一个单一的通道。通过离子的激发态和量子比特态的相干叠加之间的π脉冲序列产生量子比特空间中的任意角度和相位的旋转。
2003-08-06 quant-ph
Doubly-dressed states for near-field trapping and subwavelength lattice structuration
我们提出了一个方案来定制纳米结构的超冷原子的捕获势。我们的捕获方案结合了工程延伸的排斥性光学偶极力在短距离和吸引力Casimir-Polder部队在长距离之间的原子和纳米结构表面。这种扩展的偶极力利用通过等离子体增强强度的激发态修整来双重修整基态并产生具有空间可调特性的强排斥势。在这项工作中,我们表明,在现实的实验条件下,这种方法可以用来捕获靠近表面(数十纳米)的铷原子或实现具有亚波长周期的纳米结构晶格。在这种陷阱的各种损失和加热速率机制的影响的特点。作为一个例子,我们给出了一个周期为100 nm的近场光晶格,并研究了晶格的可调谐性和陷阱深度。这种晶格可以增强能量尺度,对于强相关物理的模拟具有有趣的前景。我们的方法可以扩展到其他原子物种和其他近场混合系统中,可以预期一个强大的原子-光相互作用。
2018-03-12 quant-ph
Pronounced non-Markovian features in multiply-excited, multiple-emitter waveguide-QED: Retardation-induced anomalous population trappin
由于真空场振幅的弱频率依赖性,马尔可夫近似被广泛应用于量子光学领域,因此非马尔可夫效应通常被认为在光学电子-光子相互作用中起次要作用。在这里,我们给出了一个例子,其中非马尔可夫性改变了量子光学系统的定性行为,使得马尔可夫近似在定量和定性上都不充分。也就是说,我们研究了一个多发射,多激发波导量子电动力学(波导QED)系统,并包括传播时间延迟。特别是,我们证明了异常的人口陷阱作为一个结果的延迟在波导和三个初始激发发射器之间的激发交换。允许在发射极波导耦合的本地阶段,这种人口陷阱不能使用马尔可夫治疗恢复,证明了非马尔可夫动力学的过程中的重要作用。此外,这种时间延迟的激发交换允许新的稳态,其中一个发射体完全衰减到其基态,而其他两个保持部分激发。
2020-02-04 physics.atom-ph quant-ph
Van der Waals interaction and spontaneous decay of an excited atom in a superlens-type geometry
在宏观量子电动力学的框架下,研究了由左手材料和理想镜组成的平面磁电两层系统附近受激二能级原子所经历的共振范德华势.结果表明,忽略材料的吸收导致非物理的结果,与发散值的潜在远离表面。在适当的条件下,该装置被发现具有表面附近的屏障,其可用于悬浮颗粒或用作捕获或冷却机制。最后,讨论了自发衰变问题[J.Kästel和M. Fleischhauer,Phys. Rev. A \textbf{68},011804(R)(2005)]。不考虑吸收被证明是彻底伪造的衰变率的原子位置的依赖。
2008-11-28 quant-ph
Addition to the dynamic Stark shift of the coherent population trapping resonance
Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University (SPbPU)(彼得大帝圣彼得堡理工大学)
本文提出了一种分析模型,研究双色激光与非共振跃迁相互作用时相干人口束缚共振的动态史塔克位移变化,揭示了额外位移的产生机制及其对共振形状和灵敏度的影响。
2026-01-15 quant-ph
Decoherence of cold atomic gases in magnetic micro-traps
在考虑阱势激发态的情况下,推导了一个描述原子云在原子-芯片阱中退相干的模型。我们用这个模型来研究单个阱和一对阱的退相干,形成一个原子干涉仪的两个手臂。包括捕获电势的离散谱产生具有退相干速率$Γ$的退相干机制,其像$Γ\sim 1/r_0^4$那样随着从陷阱最小值到线的距离$r_0$而缩放。
2003-05-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Coherent Population Trapping of Electron Spins in a Semiconductor
在高纯度n型GaAs中,在强磁场作用下,我们可以分离出由中性施主束缚电子的两个塞曼态和束缚激子的最低塞曼态组成的λ系统。当该系统的双光子失谐量为零时,我们观察到激发态光致发光的明显下降,表明相干布居俘获态的产生。我们的数据与稳态三能级密度矩阵模型一致。GaAs中相干布居俘获的观察表明,这种和类似的半导体系统可以用于各种EIT型实验。
2007-06-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent Population Trapping with a controlled dissipation: applications in optical metrology
我们分析了脉冲相干布居捕获协议的属性,该协议使用受控的衰减从激发态的$Λ$水平计划。我们研究这个问题的分析和数值,并找到制度,窄的传输,吸收,或荧光谱线发生。然后,我们寻找最佳的频率测量使用这些频谱特征计算的Allan偏差存在的基态退相干,并表明,该协议是与拉姆齐-CPT。我们讨论了碱金属原子和单离子的合奏可能的实现,并证明了典型的脉冲CPT实验,实现飞秒时间尺度上可以实现微秒的时间尺度上使用该方案。
2017-12-12 physics.optics quant-ph
Trapping Effects in Quantum Atomic Arrays
量子发射体,特别是具有亚波长晶格常数的原子阵列,已经被提出是研究光子与电偶极子之间相互作用的理想平台。在最近的实验[1]的启发下,我们发展了一种利用深光晶格中原子的湮灭和产生算符的微观量子处理方法。利用Keldysh轮廓上的图解方法,我们导出了光的合作散射,并得到了$S$矩阵的一般公式。我们应用我们的方法来研究的陷阱效应,这是超越以前的治疗与自旋算子。如果光晶格是由具有神奇波长的光场形成的,则结果与先前使用自旋算符的结果相匹配。当原子处于基态和激发态的俘获势之间不匹配时,原子镜变得不完美,在光学响应中具有多个共振。我们进一步研究了大而有限的捕获频率的反冲效应。我们的结果与现有的实验结果是一致的。
2022-01-04 cond-mat.quant-gas quant-ph
Coherent population trapping combined with cycling transitions for quantum dot hole spins using triplet trion states
在量子点中,光学自旋旋转和循环跃迁的测量通常是不相容的,这给量子信息应用带来了一个基本问题。在这里,我们表明,对于一个洞自旋这个问题可以解决使用一个trion与一个洞在一个激发轨道,其中强自旋轨道相互作用倾斜的自旋。然后,一个特定的三重态形成一个双$Λ$系统,即使在法拉第磁场中,我们用它来证明快速空穴自旋初始化和相干布居捕获。最低的三振子跃迁仍然强烈地保持自旋,从而将快速光学自旋控制与用于自旋读出的循环跃迁相结合。
2020-12-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Cavity-mediated collective laser-cooling of a non-interacting atomic gas inside an asymmetric trap to very low temperatures
在本文中,我们确定了一个多粒子声子期望值$ζ$的能力,诱导集体动力学的非相互作用的原子气体内的光学腔。然后,我们建议利用这个期望值,以提高激光冷却的许多原子通过一个循环的两阶段的过程,其中包括冷却和位移阶段。在冷却阶段,应用短激光脉冲。这些使用$ζ$作为资源,并将原子气体的振动能量降低固定量。随后的位移阶段利用捕获势的不对称性来补充多粒子声子期望值$ζ$。交替两个阶段的冷却过程中示出的原子气体转移到最终的温度消失在无限多的粒子限制。
2017-11-22 quant-ph
Magic-wavelength optical traps for Rydberg atoms
我们提出了一种蓝失谐光阱,它既适合于捕获基态原子,也适合于捕获里德伯态原子。增加背景补偿场或适当选择阱的几何形状,为阱中心的基态原子和里德伯原子提供了一个魔阱条件。在有限温度下的魔条件的偏差进行了计算。提出了一种在10 μK铯原子上实现铯原子基态和125s里德堡态之间的差分陷阱位移小于200 kHz的设计。考虑俘获势和光电离率
2011-08-27 physics.atom-ph quant-ph
Coherent Population Trapping in Diamond N-V Centers at Zero Magnetic Field
在光激发下,观察到金刚石中氮空位中心在零磁场下的相干布居俘获。当两个激发激光器之间的失谐与色心基态的2.88 GHz晶场分裂相匹配时,这被测量为光致发光的减少。这种行为是高度敏感的应变,这修改了激发态,是出乎意料的最近的实验表明基于循环跃迁的单氮空位电子自旋的光学读出。这些结果表明,第一次提出的量子信息应用程序的三个级别的λ配置可以同时实现所有四个方向的氮空位中心在零磁场。
2006-06-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
All-optical coherent population trapping with defect spin ensembles in silicon carbide
碳化硅中的双空位缺陷具有长寿命的电子自旋态和尖锐的光学跃迁,其性质类似于金刚石中的氮空位缺陷。我们报道了在4 H-SiC上研究自旋态零声子线跃迁的全光寻址实验。我们的磁谱结果确定了自旋$S=1$结构的基态和激发态,并通过系统间交叉衰变的作用。我们使用这些结果证明相干布居捕获的自旋态与双空位合奏,具有特定的方向在SiC晶体。
2014-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Acoustically induced coherent spin trapping
混合自旋光机械量子系统为量子科学和技术提供了高度的灵活性,可集成性和适用性。特别地,片上表面声波(SAW)可以有效地驱动原子尺度色心量子比特的基态(GS)中的自旋跃迁,这在更频繁使用的电磁场的情况下是被禁止的。在这里,我们表明,在其光学激发态(ES)的应变诱导自旋相互作用可以超过两个数量级的GS内的。这引起了新的物理现象,如声学诱导相干自旋捕获(CST)在这里揭开。CST表现为在同一声场的相干驱动下,GS和ES沿一个特定方向保持自旋。我们的研究结果提供了新的机会,自旋量子比特的相干控制与动态产生的应变场,可以导致未来的自旋声学量子器件的实现。
2021-04-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Trapping, Shaping and Isolating of Ion Coulomb Crystals via State-selective Optical Potentials
对于常规离子阱,捕获电势接近于独立于电子状态,从而主要取决于离子的荷质比$Q/m$来提供对离子的约束。相反,在光偶极阱中存储离子会导致依赖于状态的限制。在这里,我们实验研究光学偶极电位$^{138}\mathrm{Ba}^+$离子存储在两个不同的陷阱在532 nm和1064 nm。我们制备了$6\mathrm{S}_{\mathrm{1/2}}$电子基态或$5\mathrm{D}_{\mathrm{3/2}}$ / $5\mathrm{D}_{\mathrm{5/2}}$亚稳态激发态的离子,并探测了电势的相对强度和极性。一方面,我们应用我们的研究结果选择性地从库仑晶体中去除离子,尽管所有离子共享相同的$Q/m$。另一方面,我们确定性地从较高能量轨道中的寄生离子中净化捕获体积,从而将库仑晶体可靠地隔离为射频阱内的单个离子。
2020-10-26 physics.atom-ph quant-ph
Bichromatic magneto-optical trapping for $ J\rightarrow J,J-1 $ configurations
研究了在两束不同失谐量和偏振态的激光作用下原子或分子的磁光阱。特别是对于$J\rightarrow J,J-1$跃迁,需要使用每个跃迁使用多于一个频率和不同极化的方案来产生显著的力。已使用最简单形式的$J\rightarrow J-1$情况(即$J''=1 \rightarrow J'=0$)和$J\rightarrow J$情况(即$J''=1/2 \rightarrow J'=1/2$)进行了计算。一维(1D)模型,并提出了一个完整的三维模拟使用速率方程证实了结果。即使在没有塞曼效应的激发态,没有力预计在单激光场配置,我们表明,有效的冷却和捕获力恢复在我们的配置。作为两个简单跃迁$J \rightarrow J,J-1$之间相互作用的典型例子,我们研究了C $_2^-$分子阴离子的这种机制。
2016-05-20 physics.atom-ph quant-ph
Roton-Induced Trapping in Strongly Correlated Rydberg Gases
激发到高位里德堡态的原子在强偶极-偶极相互作用下表现出与高度关联和复杂系统相关的现象。我们进行第一性原理数值模拟这样的系统的动力学。如强相关气体中所预期的那样,并由费曼液氦理论准确描述的,在激发光谱中出现的旋子最小值显着抑制粒子输运,由于新兴的空间秩序,扩散系数受到强烈抑制。我们还演示了如何能够在时间上调整里德伯原子之间的相互作用强度,可以用来克服无序诱导加热的影响,使前所未有的高度耦合制度的研究。
2018-12-26 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Motional effects in dynamics of fluorescence of cold atomic ensembles excited by resonance pulse radiation
本研究探究原子运动对冷原子系综荧光动力学的影响,揭示运动可改变超/亚辐射特性、导致荧光速率非单调变化,明确光谱展宽的辐射俘获作用及二聚体对亚辐射的增强效应。
2023-04-28 physics.atom-ph quant-ph
Stability of Excited Dressed States with Spin-Orbit Coupling
研究了自旋轨道耦合(SOC)作用下超冷原子在亚稳态中的衰变行为,证明了SOC诱导的衰变机制有两种。一个是由俘获势引起的,另一个是由原子间碰撞引起的。我们提出了计算这两种机制衰变率的一般方案,并说明了衰变率如何受实验参数的控制,我们在一个宽的参数范围内测量了衰变率,结果与理论计算符合得很好。这一工作为亚稳态修饰态的量子模拟和SO耦合的少体问题的研究提供了新的思路。
2013-01-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Trapping and imaging single dysprosium atoms in optical tweezer arrays
本研究在532 nm光镊阵列中成功捕获并成像了单个镝原子,利用镧系元素特有的各向异性光位移调节微分光位移以实现近魔幻或魔幻偏振,为量子物理研究开辟了新方向。
2023-10-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Radiation trapping effect versus superradiance in quantum simulation of light-matter interaction
本文提出了一种利用人工量子系统实现光-物质多体相互作用的量子模拟中Dicke物理的两个显著效应。这些效应是量子比特系综的超辐射衰减和相反的辐射捕获效应。我们发现,这两种现象共存的交叉制度的“中等差”单模腔耦合到量子比特子系统。根据初始状态的类型和多体纠缠的存在,动力学特征可以是相反的,导致超辐射或辐射捕获,尽管初始状态包含相同数量的激发量子比特。这种差异源于系综初始波函数的对称或非对称特征,这对应于不可区分或可区分的发射体。我们认为,这两种效应的共存可以在动态量子模拟器中用来演示Dicke物理的实现、多体量子纠缠效应以及量子干涉,从而深入探讨这些人工量子系统的量子本质。
2019-09-26 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Three Dimensional Orientation of Complex Molecules Excited by Two-Color Femtosecond Pulses
研究了双色飞秒激光脉冲对非对称陀螺分子(包括手性)的激发。在非手性非对称顶部分子的情况下,激发的正交偏振双色脉冲,我们证明,经典和量子力学,三维取向。对于手性分子,我们表明,由交叉偏振双色脉冲诱导的取向沿激光传播方向是对映选择性的,即,两个对映体在相反的方向上取向。在短时间尺度上,经典和量子模拟给出的结果是非常一致的,而在较长的时间尺度上,对映体选择性取向表现出量子拍。通过分析双色脉冲和分子(超)极化率之间的相互作用势,定性地解释了这些观测结果。展望了利用长持续取向测量和利用对映体选择性取向分离单个对映体的前景。
2021-06-01 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Active switching in metamaterials using polarization control of light
我们演示了按需控制的局部表面等离子体在超材料的入射光偏振。由s-偏振光选择性激发的非对称模式与亮元素相消干涉,从而允许入射光以相当低的损耗传播,对应于原子系统中的电磁感应透明(EIT)。相反,由p-偏振光激发的对称模直接与入射光耦合,这类似于EIT的关闭。非对称和对称等离子体激元模式的光偏振相关激发具有等离子体激元杂交的主动切换应用的潜力。
2010-10-11 physics.optics quant-ph
Loading atom lasers by collectivity-enhanced optical pumping
讨论了集体性对光泵浦原子激光器负载的影响。在我们的模型中,光束中的原子被激光激发,随后自发地衰减到捕获状态。我们考虑的情况下,足够高的粒子密度的光束,使自发发射修改的粒子相互作用。结果表明,在较宽的系统参数范围内,集体效应使囚禁态具有更好的布居,原子的二阶关联函数可以由外加激光场控制.
2009-11-04 physics.atom-ph quant-ph
Simulated Laser Cooling and Magneto-Optical Trapping of Group IV Atoms
University of Chicago(芝加哥大学);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学)
本文提出了一种用于四价原子激光冷却和磁光捕获的方案,重点讨论了锡原子在高精度测量中的应用,并通过数值模拟展示了原子束减速、磁光捕获及亚多普勒冷却的实验方法。
2026-04-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Inhomogeneous broadening of optical transitions of 87Rb atoms in an optical nanofiber trap
实验研究了利用双色倏逝场对87 Rb原子的光囚禁。在我们的捕获几何,一个蓝色失谐的行波,其偏振几乎是平行于一个红色失谐的驻波的偏振产生显着的矢量光移位,导致在捕获网站的近共振光束的吸收轮廓加宽。一个模型,包括标量,矢量和张量光位移的探测过渡$5S_{1/2}$ - $5P_{3/2}$从捕获光束,加权的温度依赖的位置的原子在陷阱中,定性地描述了所观察到的不对称的配置文件,并解释了与以前的实验,使用Cs原子的差异。该模型提供了一种一致的方法来提取陷阱中的原子数。
2015-07-11 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Non-linear mixing of Bogoliubov modes in a bosonic Josephson junction
利用Bogoliubov准粒子投影方法,我们重新研究了双势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体的动力学,从约瑟夫森等离子体振荡区到自陷区。对于左右井之间非常小的不平衡,只有最低的Bogoliubov模式被显著占用。在这种制度下,该系统执行等离子体振荡在相应的频率,和冷凝物的演变的特征在于由地面和第一激发态之间的周期性转移的人口。随着初始不平衡的增加,更多的激发模式-虽然最初没有宏观占据-在系统的演化过程中得到耦合。由于它们的数量也随时间而变化,不平衡的频谱仍然在单个频率附近达到峰值,该频率连续地向较低值移动。Bogoliubov模之间的非线性混合最终驱动系统进入自陷区,此时基态的布居数可以在演化过程中的某个时刻完全转移到激发态。为了简单起见,我们在这里考虑一维设置,但结果预计也适用于更高的维度。
2018-07-17 cond-mat.quant-gas hep-ph quant-ph
A nonlinear frequency shift caused by asymmetry of the coherent population trapping resonance: a generalization
本文推广了相干布居俘获共振中由光谱非对称性引起的非线性频移理论,证明该效应源于共振多峰结构,并指出在高调制下频移呈线性且分辨结构状态更具优势。
2023-11-28 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
On the Origin of the Hidden Symmetry in the Asymmetric Quantum Rabi Model
Lanzhou University(兰州大学)
本文通过两次连续对角化方法研究非对称量子拉比模型中隐藏对称性的起源,发现其源于非对称双阱势内的能级匹配,并识别出由该对称性破缺与恢复引起的激发态量子相变。
2025-11-07 cond-mat.other physics.chem-ph physics.optics
Molecular excited state in the interaction quench dynamics of two different atoms in a two-dimensional anisotropic trap
本文研究二维各向异性阱中质量不同且囚禁势不同的两原子相互作用淬灭动力学,发现非平衡过程可占据分子激发态,并通过重叠积分和能谱计算揭示了激发态出现的条件。
2025-04-10 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.comp-ph