Non-adiabatic losses from radio-frequency dressed cold atom traps: beyond the Landau-Zener model
非绝热衰减率的射频穿着磁陷阱计算使用费米的黄金法则：也就是说，我们研究的概率为一个单一的原子，使过渡的穿着陷阱，并进入一个连续的绝热极限，微扰理论可以应用。这种方法可以与半经典的朗道-齐纳理论的共振缀饰原子陷阱，它被发现，当仔细实施，朗道-齐纳理论高估的非绝热自旋翻转跃迁的绝热极限的速率。这表明在确定实际原子阱中对阱拉比频率和磁场梯度的要求时需要小心。
2017-05-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Spatial Adiabatic Passage of Massive Quantum Particles
在具有多重子晶格结构的周期势场中，通过对冷原子隧穿振幅的精细调控，我们可以在不填充中间子晶格的情况下，实现原子从一个子晶格到另一个子晶格的相干转移，这可以看作是受激拉曼绝热通过的空间模拟.关键是在Lieb型光晶格中存在形成平坦带的暗本征态。我们还成功地观察到奥特勒-汤斯双峰使用相同的设置的物质波模拟。这一工作揭示了一种新的冷原子在光学势中的相干控制。
2017-08-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Trigonometric protocols for shortcuts to adiabatic transport of cold atoms in anharmonic traps
绝热性的捷径已经被提出来加速原子或原子的波包的“慢”绝热输运。然而，具有适当边界条件的逆向工程方法的自由度提供了用于不同目的的数千个陷阱轨迹，例如，时间和能量最小化。在本文中，我们提出了快速和强大的原子传输的三角协议，考虑到三次或四次非谐性。数值结果表明，这种三角协议，特别是余弦反演算法，是更强大的和相应的最终能量激励是较小的，相比，在以前的实验中实现的正弦轨迹。
2017-05-18 quant-ph
Two-electron excitation of an interacting cold Rydberg gas
我们报道了锶原子相互作用的冷里德伯气体的产生。我们发现，内层价电子的激发谱对里德伯气体中的相互作用是敏感的，即使它们是由外层里德伯电子介导的，通过研究这一谱的演化，我们观察到密度依赖的布居转移到更高的角动量l.我们确定的部分里德伯原子转移，并确定占主导地位的转移机制是l-变化的电子里德伯碰撞与冷等离子体的形成。
2010-08-26 physics.atom-ph physics.plasm-ph quant-ph
Experimental realization of stimulated Raman shortcut-to-adiabatic passage with cold atoms
在从量子信息处理到高精度测量的现代科学的许多领域中，量子系统的精确控制是基本要求。量子控制中一个非常重要的目标是尽可能快地准备好所需的状态，并在可用资源和实验约束的允许下具有足够高的保真度。受激拉曼绝热通过（STIRAP）是实现高保真态转移的一种鲁棒方法，但它需要足够长的操作时间来满足绝热标准。在这里，我们从理论上提出，然后实验证明一个捷径绝热协议，以加快STIRAP。通过修改拉曼脉冲的形状，我们实验上实现了一个快速和高保真的受激拉曼捷径绝热通道，对控制参数的变化是强大的。这里展示的全光、鲁棒和快速协议为控制量子系统提供了一种有效和实用的方法。
2016-05-17 quant-ph
Stimulated Raman Adiabatic Passage for Improved Performance of a Cold Atom Electron and Ion Source
在冷原子电子和离子源中，利用受激拉曼绝热通道实现了对里德堡态的高效相干激发。我们实现了60%的效率平均超过激光激发体积的峰值效率为82%，相对于非相干脉冲激光激发的1.6倍的改善。利用脉冲电场电离的里德伯原子，我们创建电子束的持续时间为250 ps。高效激发将增加源亮度，这对超快电子衍射实验至关重要，并且相干激发到高位里德堡态可以减少内部聚束加热并创建高速单离子源。
2016-07-13 physics.atom-ph quant-ph
Interband coherence induced correction to Thouless pumping: possible observation in cold-atom systems
在无介质泵浦中，一维绝缘体中绝热循环的电荷输运被拓扑量子化。然而，对于非平衡初态，带间相干将导致一个以前未知的贡献无功泵浦。虽然本质上不是几何的，但这种贡献与泵送协议的时间尺度无关。在这项工作中，我们在一个已经可用的冷原子装置中对我们以前的发现[Phys. Rev. B 91，085420（2015）]进行了详细的分析。我们表明，初始状态与带间相干性可以通过淬火系统的哈密顿量。绝热泵浦后淬火系统，然后检查理论和数值计算，其中的带间相干性被证明发挥了重要作用，因此可以观察到实验。通过选择具有不同开启速度的绝热协议，我们还表明，带间相干性对绝热泵浦的贡献是可以调节的。进一步提出，带间相干引起的无色散泵浦校正可能有助于捕获拓扑相变点。我们所有的结果都有直接的实验意义。
2020-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Modeling of a continuous superradiant laser on the sub-mHz $^1$S$_0\,\rightarrow\,^3$P$_0$ transition in neutral strontium-88
针对连续超辐射激光器高原子通量与低退相干难以兼顾的难题，提出结合超冷锶原子束与蝴蝶结腔的设计，通过模拟验证可行性并建立场模型，估算出线宽<100 mHz、功率数百fW的性能，为提升光钟短期稳定性提供新方案。
2025-02-10 physics.atom-ph quant-ph
Using adiabatic coupling techniques in atom-chip waveguide structures
绝热技术是多能级电子系统中用于高保真度地在不同状态之间转移布居数的公知工具。最近人们意识到，这些想法也可以用于超冷原子系统，以实现原子质心态的相干操纵。在这里，我们提出了一个现实的设置，使用三个原子波导创建的原子芯片上的调查，并表明这样的系统在实验中观察绝热现象具有很大的潜力。
2010-01-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Adiabatic Preparation of a Heisenberg Antiferromagnet Using an Optical Superlattice
分析了从能带绝缘体出发，通过动态改变晶格势，在光晶格中制备具有冷费米子的海森堡反铁磁体的可能性。在1D中的动力学的数值模拟，使我们能够确定成功的条件，并研究的影响，在初始状态中的孔的存在可能对协议。我们也将我们的结果推广到二维系统。
2011-11-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Mott-insulator state of cold atoms in tilted optical lattices: doublon dynamics and multi-level Landau-Zener tunneling
讨论了倾斜光晶格中强相互作用玻色原子的动力学响应。分析是在多层次的朗道-Zenner隧道。不同的制度的隧道识别和解析表达式的doublon数，这是在实验室实验中测得的量，推导出来。
2016-07-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Ultra-cold Single-Atom Quantum Heat Engines
提出了一种基于超冷原子技术的单原子量子热机方案。在高度控制典型的冷原子系统的基础上，我们证明了三个典型的热机-卡诺，奥托和柴油机-是在最先进的技术范围内，它们的性能可以通过实验进行基准测试。我们讨论了这些引擎的实现使用现实的参数，并考虑摩擦的影响，限制了在现实生活中的实验中获得的最大性能。我们进一步考虑使用超绝热变换，允许提取有限量的功率以保持最大（实际）效率，并考虑运行此类协议的能量成本。
2018-12-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Counterdiabatic Optimised Local Driving
绝热协议在各种量子技术中使用，从实现状态准备和作为较大设备的构建块的单独操作，到量子退火和绝热量子计算中的更高级别协议。加速这些过程的问题已经引起了大量的兴趣，导致了一系列的方法，最引人注目的是量子最优控制和绝热性的捷径。这两种方法是互补的：最优控制操纵控制领域，以引导在最小允许的时间内的动态，而绝热性的捷径旨在保持绝热条件后，加速。我们概述了一种新的方法，它结合了这两种方法，并利用各自的优势。新技术改进了近似局部反绝热驱动与时间相关的控制字段的增加。我们将这种新方法称为反绝热优化局部驱动（COLD），我们表明，当应用于退火协议，状态准备方案，纠缠生成和晶格上的人口转移时，它可以导致实质性的改善。我们还展示了一种新的方法来优化控制领域，不需要访问的波函数或系统动力学的计算。COLD可以提高现有的先进的最优控制方法，我们探索这一点，使用斩波随机基础方法和梯度上升脉冲工程。
2022-10-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Nonadiabatic control of quantum transport fidelity in dissipative cold media
我们提出了一个迄今为止尚未探索的控制策略，使有限的速度，高保真传输的量子波包通过低温耗散介质。该控制包括在限制内的浅非谐波陷阱（镊子），其不均匀的速度被操纵，以最大限度地提高两个位置之间的传输保真度的波包。一个相关的场景是量子杂质穿过超冷气体。与绝热性的捷径不同，我们的方法可以同时通过非绝热和声子介导的过程来处理波包泄漏，只要两者都是微扰的。我们的方法也不需要应用补偿力或反非绝热场，从而避免了捷径技术的实际缺点。相反，最佳的（最高保真度）传输是通过最小化所选轨迹的变化速度谱与组合（浴诱导和非绝热）泄漏谱的功能重叠来实现的。
2021-09-28 quant-ph
Ramsey-Borde atom interferometry with a thermal strontium beam for a compact optical clock
本文构建热锶束 Ramsey-Bordé 原子干涉紧凑型光钟实验，利用 689 nm 互组跃迁和 461 nm 荧光探测，获得 60 kHz 特征并估计短期稳定度为 4×10^-14/√τ。
2025-03-17 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Strongly correlated states of a small cold atomic cloud from geometric gauge fields
利用精确对角化方法，我们分析了在人工磁场存在下，一个小的冷玻色原子系统的强关联态的出现。这个规范场是由耦合两个内部原子态的激光束产生的，它与原子在遵循原子的两个本征态之一--激光耦合时出现的Berry几何相位有关。我们的方法使我们能够超越绝热近似，并描述广义Laughlin波函数出现在强磁场极限。
2011-10-16 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Adiabatic Time Evolution in Spin-Systems
讨论了量子伊辛模型和各向异性海森堡模型中的绝热过程。绝热过程被假定为自旋系统周围磁场强度的缓慢变化。这些过程在光晶格中冷原子的处理和绝热量子计算中具有重要意义。我们确定的概率，在绝热通道从基态开始，具有较高的能量的状态被激发。
2003-09-02 quant-ph
Nano-Scale `Dark State' Optical Potentials for Cold Atoms
我们讨论了几十纳米尺度上亚波长光学势垒的产生，作为冷原子的保守光学势。这些产生于非绝热修正玻恩-奥本海默势从原子$Λ$ -配置的“暗态”。我们说明的概念与原子的双层势从插入一个光学亚波长势垒到一个非共振光晶格产生的井，并讨论通过磁偶极相互作用的原子对的束缚态。亚波长光学势垒表示光学“Kronig-Penney”势。本文详细研究了光学“Kronig-Penney”势中的能带结构，包括从自发发射和原子损失到开放“亮”通道的退相干。
2016-10-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Stückelberg interferometry using spin-orbit-coupled cold atoms in an optical lattice
研究了光晶格中自旋-轨道耦合冷原子的时间演化，其能谱具有两个避免交叉的双带。施加一个力，使原子经历两个连续的朗道-齐纳隧穿，同时横向避免交叉。Stückelberg干涉产生于两个隧穿之间绝热演化过程中积累的相位。这个阶段是规范场相关的，因此提供了新的机会来测量合成的规范场，这是通过计算自旋跃迁概率后，双通道过程进行验证。计算了系统的自旋几率随时间的变化和时间平均的自旋几率，发现了共振态，并证明了手征布洛赫振荡和富自旋-动量锁定行为。
2020-09-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Probing Entanglement in Adiabatic Quantum Optimization with Trapped Ions
绝热量子优化被提出来作为解决NP完全问题的一种途径，与经典算法相比具有可能的量子加速比。然而，量子效应（如纠缠）在这些优化协议中的确切作用仍不清楚。我们提出了一个冷捕获离子，允许一个定量的特征，在一个受控的实验中，纠缠，退相干，绝热量子优化和非绝热的相互作用的设置。我们表明，以这种方式，广泛的一类NP完全问题成为访问量子模拟，包括背包问题，数划分，和最大割问题的实例。此外，一般的理论研究揭示了在协议结束时的纠缠的成功概率的相关性。然而，从小系统和线性斜坡的精确数值模拟中，我们发现在优化过程中与纠缠没有实质性的相关性。对于最终状态，我们推导出解析的成功概率作为纠缠的函数，这可以在实验中测量的普遍上限。所提出的捕获离子设置和所提出的纠缠研究解决了绝热量子优化的相关问题，这可能是跨实验平台的普遍兴趣。
2015-03-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Non-Abelian gauge potentials for ultra-cold atoms with degenerate dark states
研究表明，如果存在原子与激光相互作用的简并绝热本征态，超冷多能级原子在空间变化的激光场中的绝热运动可以产生有效的非阿贝尔规范场.一对这样的简并暗态出现，例如，如果激光场耦合的三个内部状态的原子的第四个共同的两个光子共振条件下。对于这个所谓的三脚架计划，我们得到真正的非阿贝尔规范位的一般条件，并讨论特殊的例子。特别是，我们表明，使用正交的激光束的轨道角动量的有效磁场可以产生的，有一个磁分量。
2005-03-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum computation with cold bosonic atoms in an optical lattice
我们分析了一个在光晶格中使用玻色子原子的量子计算机的实现。我们表明，即使每个站点的原子数和相邻站点之间的隧穿率是未知的，一个可以执行一个通用的一套门通过绝热通道。
2004-06-21 quant-ph
Photoassociation adiabatic passage of ultracold Rb atoms to form ultracold Rb_2 molecules
本文从理论上探讨了两个冷^{85}Rb原子在原子阱中通过绝热通过形成超冷Rb_2分子的光缔合作用。我们认为在陷阱中的散射过程的非相干热性质，并表明，原子系综的相干操纵，如绝热通道，是可行的，如果在相干时间窗口内进行的温度，这是相对较长的冷原子。我们发现，在温度为100微开尔文、密度为10^{11} atoms/cm^3的条件下，一系列约2*10^7个中等强度的脉冲（每个脉冲持续约750 ns）可以使大部分原子系综发生光缔合。使用多个脉冲序列使得有可能填充基态振动态。利用从选定的激发态的自发衰变，可以将分子聚集在基态电子势中振动态的窄分布中。或者，通过从脉冲组之间的光束路径中移除所产生的分子，可以产生处于其基振转态的低密度分子系综。
2006-10-17 quant-ph
Quantized Adiabatic Transport in Momentum Space
虽然已知能带的拓扑方面在固态系统中的量子输运中起关键作用，但是Floquet能带拓扑对动量空间中的输运的影响（即，加速），目前还没有研究过。利用受现有冷原子实验启发的棘轮加速器模型，利用Chern数刻画了一维受驱动量子系统的一类扩展Floquet带，揭示了其中的拓扑相变，并从理论上预言了动量空间中绝热输运的量子化.数值结果证实了我们的理论，并表明实验研究的可行性。
2012-06-21 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph
Spatial adiabatic passage: a review of recent progress
已知绝热技术允许以高保真度设计量子态。这一要求目前受到极大关注，因为量子信息中的应用需要以最小误差制备和操纵量子态。在这里，我们回顾了最近的进展，发展技术的准备空间态通过绝热通过，特别是侧重于三态系统。这些技术可以应用于外势中的物质波，如冷原子或电子，以及波导中的经典波，如光或声音。
2016-02-22 quant-ph
Efficient quantum state transfer in spin chains via adiabatic passage
提出了一种利用绝热通过技术实现自旋链中量子态转移的方法。在时间上修改偶数和奇数最近邻耦合允许实现任意接近于1的传输速率，而不需要精确控制耦合强度和定时。本文详细研究了自旋为1的广义海森堡哈密顿链中的绝热传递。我们认为，应用最优控制技术的转移过程的优化。我们讨论了一个现实的实验实现使用冷原子气体限制在深光晶格。
2007-05-03 quant-ph
Fast transitionless expansions of cold atoms in optical Gaussian beam traps
研究了冷原子在三维高斯光束光阱中的快速膨胀。三种不同的方法，以避免最终的运动激励进行比较：逆向工程使用刘易斯-Riesenfeld不变量，它提供了最佳的整体性能，一个bang-bang的方法，和一个快速绝热的方法。我们分析了非谐项、径向-纵向耦合和径向-频率失配的激发效应。在逆向工程方法中，可以通过增加激光束腰来抑制或减轻这些扰动。
2011-10-31 quant-ph
Slow light in three-level cold atoms: a numerical analysis
从理论上研究了脉冲探测激光通过冷样品与具有外态损耗的三能级$Λ$原子相互作用系统的慢群速度。EIT现象产生非常小的群速度的探测脉冲在一个强耦合场的存在下，即使在存在的人口损失，在一个开放的三能级系统。的群速度和传输的脉冲的数值检查作为几个参数的函数，绝热传输，损失率，在冷样品内产生的原子速度的修改。更有效的脉冲传输通过冷原子样品的条件被指定。
2001-02-08 quant-ph
Warm Starts, Cold States: Exploiting Adiabaticity for Variational Ground-States
Institute of Physics, Ecole Polytechnique F\' e d\' e rale de Lausanne (EPFL), CH-1015 Lausanne, Switzerland；Centre for Quantum Science；Engineering, Ecole Polytechnique F\' e d\' e rale de Lausanne (EPFL), CH-1015 Lausanne, Switzerland；Barcelona Supercomputing Center, Plaça Eusebi G\"uell, 1-3, 08034 Barcelona, Spain；Institute for Theoretical Physics, ETH Zürich, 8093, Zürich, Switzerland
本文提出了一种基于绝热原理的变分基态准备方法，通过逐步变形哈密顿量来跟踪基态流形，解决了变分训练在复杂能量景观中的困难问题。
2026-02-05 cs.LG quant-ph stat.ML
A minimalistic and optimized conveyor belt for neutral atoms
在这里，我们报告的设计和性能的优化微制造传送带的精确和绝热运输冷原子。提出了一个理论模型，以确定用于运输的导体中的最佳电流。我们实验证明了铷（$^{87}$ Rb）冷原子的快速绝热输运，具有最小的损失和加热，只有三个传送带导体。这种多层传送带结构的新颖设计是由氮化铝（$AlN$）制成的，因为它具有出色的热性能和电性能。这一演示将为量子信息处理和传感器所需的紧凑便携式量子设备铺平道路，其中需要精确定位冷原子。
2017-09-19 physics.atom-ph quant-ph
Engineering fast and stable splitting of matter waves
当试图通过将陷阱分叉到双阱中来分裂相干冷原子云或玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）时，缓慢的绝热跟随相对于任何轻微的不对称都是不稳定的，并且波“坍缩”到较低的阱，而一般的快速斩波分裂波，但它也激发它。绝热性的捷径被设计成通过非绝热瞬态来加速绝热过程，而是提供安静和鲁棒的快速分离。BEC的非线性使得所提出的捷径更加稳定。
2012-07-13 quant-ph
Tunneling-induced angular momentum for single cold atoms
在由三个简谐势阱组成的二维系统中，通过打破空间绝热通过过程的对称性，研究了单个冷粒子的角动量携带态的产生.通过系统的两个本征态的叠加，单个冷粒子被完全转移到最终陷阱的简并第一激发态，其通过隧穿共振耦合到初始和中间陷阱的基态。取决于该过程的总时间，在最终陷阱中产生角动量，其值在$\pm\hbar$之间振荡。讨论了这一过程中的渐近本征态的各个井和结果已被检查的全二维薛定谔方程的模拟。
2014-01-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Progress towards ultracold Sr for the AION project -- sub-microkelvin atoms and an optical-heterodyne diagnostic tool for injection-locked laser diodes
针对AION项目长基线原子干涉仪对超冷原子云的需求，本文报告了用于锶原子689纳米跃迁的注入锁定激光系统及窄带MOT捕获，并通过双通AOM外差法验证注入质量，最终实现812±43纳开尔文的原子云。
2023-10-12 astro-ph.IM hep-ex physics.atom-ph
Controlled deflection of cold atomic clouds and of Bose-Einstein condensates
我们提出了一个详细的，现实的建议和分析的冷原子偏转器的实施使用时间相关的远偏离共振光导。一个分析模型和数值模拟被用来说明它的特性时，适用于非简并原子系综和玻色-爱因斯坦凝聚体。使用与目前的技术实现的所有相关的参数值，我们表明，它是可能的偏转几乎完全的$^{87}$ Rb原子落在重力场的合奏。我们讨论了这个建议的限制，并说明其对非绝热过渡的鲁棒性。
2009-09-18 quant-ph
Improvement by laser quenching of an "atom diode": a one-way barrier for ultra-cold atoms
最近有人提出了不同的激光装置，用作超冷原子的“原子二极管”或"单向势垒“。它们透射来自一侧的基态能级原子，比如说从左边，但是当它们来自另一侧时反射它们。我们结合了以前的模型，由受激拉曼绝热通道（STIRAP）从地面到激发态和一个状态选择镜电位，与本地淬火激光产生自发衰减回基态。这避免了向后运动，提供了对衰变过程的更多控制，因此是更紧凑和有用的装置。
2006-01-31 quant-ph
Accurate density measurement of a cold Rydberg gas via non collisional two-body transitions
我们实验证明了一种原始的方法来测量非常准确的密度冻结里德伯气体。它是基于使用的绝热跃迁诱导的长程偶极-偶极相互作用在最近的邻居里德伯原子对通过扫描一个电场随时间。这种两体过程的效率是实验可调的，强烈依赖于气体的密度，并且可以精确计算。这种效率的分析导致准确测定的里德伯气体密度，并校准的里德伯检测。我们的方法不需要任何先验知识或估计的体积所占用的里德伯气体，或检测的效率。
2018-01-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Laser cooling of a magnetically guided ultra cold atom beam
本文报道了超冷铬原子磁导向束的横向激光冷却。通过引导件的渐缩的径向压缩被用于热传导地加热梁。在锥形截面内，垂直于原子束的二维光学糖蜜从原子束中提取热量，导致原子相空间密度的显著增加。施加磁偏移场以防止光泵浦到未捕获状态。结果表明，通过适当选择偏置磁场，可以避免冷却束强度和失谐量、原子损耗和纵向加热。已经实现了低于65微开尔文的最终温度，对应于引导光束中的相空间密度增加超过30倍。
2010-02-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Dynamics of cold bosons in optical lattices: Effects of higher Bloch bands
本文讨论了光晶格中玻色子系统的扩展有效多轨道玻色-哈伯德型哈密顿量，它考虑了较高的布洛赫带，并结合目前的实验着重讨论了动力学性质。结果表明，哈密顿参数的重整化依赖于所研究的问题的维数。因此，平均场相图不与晶格的配位数成比例。分析了约化一维光晶格势中哈密顿参数重整化对动力学的影响。我们研究了超流-莫特绝缘体跃迁的准绝热淬灭和晶格深度周期性调制时的吸收光谱，即能量吸收率。
2012-11-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Microwave state transfer and adiabatic dynamics of magnetically trapped polar molecules
具有非零电子角动量的冷和超冷极性分子在量子化学和控制、新量子体系的研究以及精密测量等方面具有重要的意义。然而，在混合电场和磁场中，这些分子一般受到一个大的避免交叉之间的塞曼子级，在磁陷阱，这些交叉导致扭曲的电位和陷阱的电偏置场的损失。我们的特点是这些交叉的OH微波转移捕获的OH分子从上层|f; M = +3/2>奇偶校验状态到较低|e; +3/2>态，并观察了它们在外加偏置电场下的陷阱动力学。我们的观察是很好地描述了一个简单的朗道-齐纳模型，产生洞察力丰富的光谱和动力学的极性自由基在混合外场。
2011-08-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Dynamics of a quantum quench in an ultra-cold atomic BCS superfluid
研究了超冷原子BCS超流体在对相互作用逐渐减弱的情况下向BCS超流体-费米液体量子临界点移动的动力学过程。我们分析了BCS超流如何脱离平衡态，并表明非平衡能隙和库珀对大小反映了临界性质的转变。我们观察到三个阶段的演变：绝热的库珀对的大小是成反比的平衡间隙，弱非平衡，它是成反比的非平衡间隙，和强烈的非平衡，它从平衡和非平衡间隙。这些现象应该刺激未来的非平衡超冷原子BCS超流体的实验表征。
2010-12-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Shortcuts to adiabaticity
量子绝热过程--在含时哈密顿量的瞬时本征基中保持布居常数--对于制备和操纵态非常有用，但通常需要很长时间。这通常是有问题的，因为退相干和噪声可能破坏所需的最终状态，或者因为某些应用需要多次重复。“绝热性的捷径”是替代的快速过程，其在有限的较短时间内再现与绝热过程相同的最终群体，或甚至相同的最终状态。由于绝热过程是普遍存在的，这些捷径在原子、分子和光学物理学中有着广泛的应用，例如离子或中性原子的快速输运、内部布居控制和态制备（用于核磁共振或量子信息）、冷原子膨胀和其他操纵、冷却循环、波包分裂和多体态工程或相关显微镜。捷径也与澄清基本问题有关，例如热力学第三原理和量子速度极限的精确量化。我们回顾了不同的理论技术提出的工程师的捷径，实验结果，和前景。
2015-09-17 quant-ph
Effects of Dephasing on Quantum Adiabatic Pumping with Nonequilibrium Initial States
量子绝热抽运是凝聚态物理的一个基本问题。它最初认为零温度平衡态均匀地占据费米面以下的所有能带。在最近的直接模拟的冷原子系统中的Doppless的概念，这项工作研究了量子绝热泵浦的动力学受到退相，而一般的初始状态与非均匀布居和可能的带间相干。使用基于纯退相Lindblad演化的理论，我们发现泵浦由两个不同性质的部分贡献，一个由初始Bloch态布居加权的退相修改的几何部分，和一个由退相妥协的带间相干诱导的部分，两者都与泵浦时间尺度无关。整体泵浦反映了带拓扑结构，初始状态人口，初始状态的相干性，和退相的相互作用。在耦合到纯退相环境的Chern绝缘体模型中仔细检查了理论结果，为理解和相干控制一般情况下的量子绝热泵浦提供了一个有用的起点。
2015-07-27 quant-ph
Charge dynamics of a molecular ion immersed in a Rydberg-dressed atomic lattice gas
研究了激光修饰原子和离子在超冷系统中的电荷动力学。这种电荷转移是通过激光进入的分子里德伯态实现的。电荷交换的性质主要取决于电子动力学与原子和离子振动运动之间的耦合。描述了分子里德堡态的特征，并给出了区分相干态和非相干态的判据。此外，该概念被推广到多体设置的离子有效地传播通过一个链的原子。可以通过激发激光器控制传输的方面，例如其方向。这导致了新的方向，在调查的混合原子离子系统，可以通过实验探索使用光学捕获的锶原子。
2019-07-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Realization of Landau-Zener Rabi Oscillations on optical lattice clock
本研究针对冷原子中此前未观测到Landau-Zener Rabi振荡的问题，通过补偿钟激光漂移、优化参数，在锶光晶格钟平台测得该振荡，其平台时长为其他平台的10⁴倍，且相消LZ干涉可抑制退相，助力冷原子量子态操控。
2024-08-19 physics.atom-ph quant-ph
Gauge field in ultra-cold bipartite atoms
研究了纠缠和自旋-自旋碰撞对超冷原子中规范场的影响。计算并讨论了两个规范场。其中一个场来自于超冷原子中与空间相关的自旋-自旋碰撞，另一个场来自于通常的Born-Oppenheimer方法，该方法将两体问题中的质心运动和相对运动分离开来.绝热条件，导致本文的关键结果也提出和讨论。两个原子之间共享的纠缠被证明会影响原子的运动。在存在纠缠时，附加标量势消失，这与原子处于可分态的情况不同。
2006-03-25 cond-mat.other quant-ph
Performance bounds of non-adiabatic quantum harmonic Otto engine and refrigerator under a squeezed thermal reservoir
我们分析了量子奥托循环的性能，采用含时谐振子作为工作流体经历突然膨胀和压缩冲程在绝热阶段，耦合到压缩水库。首先，我们表明，我们的发动机可以达到的最大效率只有1/2，这与早期的研究声称单位效率下挤压水库的影响。然后，我们得到解析表达式的上限上的效率以及奥托循环的性能系数。所得到的边界是独立的参数的系统，并仅取决于水库参数。此外，对于热挤压热池，我们得到了满足上界的最大功效率的解析表达式。此外，在存在挤压的冷水库，我们指定的奥托制冷机，否则禁止在标准情况下的操作制度。
2020-06-29 quant-ph
A time-orbiting potential chip trap for cold atoms
提出一种基于时间轨道势技术的原子芯片阱设计，采用交叉线图案和旋转偏置场，实现近球对称阱，便于装载并支持重力梯度，可绝热转化为二维引导。
2023-04-12 quant-ph
Adiabatic Path to Fractional Quantum Hall States of a Few Bosonic Atoms
我们提出了一个实现几个玻色原子运动纠缠态的方案。它可以在实验上实现与超冷玻色原子气体中的深光晶格势。通过在每个晶格位置上同时变形和旋转捕获势，可以在每个晶格阱上精确地产生各种纠缠态。我们完全解决的情况下，N=2和N=4原子每井和确定的分数量子霍尔态的序列：Pfronan状态，1/2-Laughlin准粒子和1/2-Laughlin状态。对光谱的精确了解使我们能够设计到这些状态的绝热路径，所有时间和参数都在当前实验设置的范围内。我们进一步讨论了通过测量不同性质如密度分布、角动量或关联函数来探测这些态。
2004-05-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Cold molecules formation by shaping with light the short-range interaction between cold atoms: photoassociation with strong laser pulses
研究了在短原子间距下，强激光脉冲作用下两个冷原子光缔合形成冷分子的过程，在光诱导（绝热）势中产生了分子动力学.用铯二聚体中的两电子态模型分析了这种强耦合机制的影响，并给出了具体的结果：（1）在短和中等原子间距离下，由于非脉冲耦合机制，基态粒子数向内区的加速; ii）在基态的强束缚能级中形成冷分子，其中在脉冲结束时的布居数远大于在激发态的束缚能级中光缔合的布居数; iii）保持初始波函数连续体中的最大值的特征的基态波包的最终动量分布。结果表明，光生势的拓扑结构在动力学中起着重要的作用。
2009-06-10 physics.atom-ph quant-ph
Magnetic Field-controlled Transmission and Ultra-narrow Superradiant Lasing by Dark Atom-light Dressed States
超冷锶-88原子的光晶格钟系统已被用来演示超辐射激光和磁场控制的光传输。我们用三能级原子与单腔模耦合的严格模型从理论上解释了这些现象。我们确定了一类暗原子光修饰态，这是由于在磁场的存在下与亮修饰态混合而变得可访问的。我们预测，这些状态下，适度的非相干泵浦，导致激光的线宽只有几十赫兹，数量级小于腔线宽和原子的非相干衰减和泵浦速率。
2020-03-18 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Adiabaticity parameters for the categorization of light-matter interaction -- from weak to strong driving
本文从理论和数值上研究了作为固态能带结构激发模型系统的二能级系统（TLS）中的光与物质相互作用。我们确定了五个明显不同的激发机制，用众所周知的绝热参数分类：（1）小驱动场强度的微扰多光子吸收机制，和四个光场驱动机制，其中带内运动连接不同的TLS：（2）脉冲Landau-Zener（LZ）区，（3）非脉冲LZ区，（4）绝热区和（5）绝热-脉冲区。这种分类对于理解任何TLS中高度复杂的激发动力学非常有帮助，特别是当驱动场强度变化时，并且自然地将拉比物理学与朗道-齐纳物理学联系起来。此外，我们发现一个有见地的解析表达式的光子顺序连接微扰多光子制度与光场驱动的制度。此外，在绝热脉冲制度，绝热运动和脉冲LZ跃迁是同样重要的，导致反转对称性破缺的TLS时，施加几个周期的激光脉冲。这种分类允许在从冷原子和分子到固体和量子位的各种设置中深入理解驱动TLS，并将有助于为给定目的找到最佳驱动参数。
2021-04-21 physics.optics quant-ph
