Detecting high density ultracold molecules using atom-molecule collision
利用单光子光缔合，我们获得了具有高数密度的超冷铷分子，这为分子量子简并提供了一种新的有效方法。提出了一种利用原子-分子非弹性碰撞探测超冷分子的新机制。共振耦合效应对${\rm X^1Σ^+_g}$基态${\rm ^{85}Rb_2}$形成的影响允许足够数量的更深结合的超冷分子，这引起了额外的陷阱损失和加热的共存原子由于非弹性原子-分子碰撞。因此，在光缔合过程之后，可以利用超冷铷原子与分子混合在交叉光偶极阱中的吸收图像来研究超冷分子。然后验证超冷分子的存在，并测量累积分子的量。这种方法是为了检测最终产生的超冷分子，因此不同于传统的用于研究缔合共振的陷阱损失实验。它由原子云的时间演化测量和衰变模型组成，据此估算了光阱中超冷${\rm ^{85}Rb_2}$分子的数密度为${\rm > 5.2\times10^{11} cm^{-3}}$。
2013-03-07 physics.atom-ph
Ultracold atom-molecule collisions with fermionic atoms
研究了费米子原子的s波和p波分子与第三原子碰撞时的弹性和非弹性性质。在不同的自旋状态的费米子的s-波二聚体的计算碰撞特性的分析，使我们能够比较和突出的物理机制，确定的s-波和p-波分子的稳定性。与s-波分子相反，p-波分子的碰撞性质被发现在很大程度上对p-波散射长度的变化不敏感，并且这些碰撞通常会导致短的分子寿命。我们还讨论了这一结果的理论和实验涉及简并费米气体的重要性。
2008-02-20 physics.atom-ph
Cooling and trapping of atoms and molecules by the counter-propagating pulses trains
我们讨论了一种可能的一维囚禁和冷却的原子和分子，由于它们的非共振相互作用与反向传播的光脉冲序列。反向传播脉冲形成原子和分子的一维陷阱，并且适当地选择与原子或分子的跃迁频率失谐的载波频率，使原子或分子系综的“温度”保持接近多普勒冷却极限。用Monte-Carlo波函数方法计算了原子和分子与光场相互作用的二能级和三能级方案。所讨论的模型适用于具有几乎对角Frank-Condon因子阵列的原子和分子。说明性的计算进行系综平均特性的钠原子和SrF分子的陷阱。最后对反向传播光脉冲串形成纳米粒子光脉冲陷阱的前景进行了展望。
2014-08-21 physics.atom-ph
Dynamic effects in nonlinear magneto-optics of atoms and molecules
本文简要介绍了在磁场中光与共振系统（原子或分子）的非线性相互作用所产生的动力学过程。
2004-05-11 physics.atom-ph
Ultracold spin-polarized mixtures of 2Sigma molecules with S-state atoms: Collisional stability and implications for sympathetic cooling
由于强各向异性的原子-分子相互作用导致大的自旋弛豫速率，具有磁性共捕获的碱金属原子的极性分子的交感冷却的前景通常被认为是差的。使用严格的量子散射计算从头算相互作用势的基础上，我们表明，非弹性自旋弛豫在低温碰撞的CaH（2Sigma）分子与Li和Mg原子发生在一个缓慢的速度，尽管强烈的各向异性相互作用。这个意想不到的结果，我们合理化使用多通道量子亏损理论，开辟了可能性的极性2西格玛分子与碱金属和碱土金属原子在磁阱中的交感神经冷却。
2011-06-08 physics.atom-ph
Engineering Atomic Quantum Reservoirs for Photons
我们提出的协议创建纠缠态的两个模式的电磁场，通过使用一束原子交叉微波谐振器。原子被横向经典场驱动，并将相关光子泵入（i）腔的两个模式和（ii）两个远距离腔的模式。该协议是基于一个随机的动力学，其特征在于随机到达时间的原子和原子和腔模式之间的随机相互作用时间。由此产生的有效模型产生一个主方程，其稳态是腔模的纠缠态。在这方面，原子就像一个量子库，将腔模拉入纠缠的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森（EPR）态，其纠缠程度由横向场的强度和频率控制。该方案对原子束中的随机波动具有鲁棒性，并且不需要原子检测也不需要速度选择。
2010-04-06 cond-mat.other physics.atom-ph quant-ph
Generation of EPR-entangled radiation through an atomic reservoir
我们提出了一个在高Q谐振腔中产生双模压缩的方案，利用一束具有随机到达时间的原子作为光场的储存器。该方案是基于四波混频过程导致发射到两个腔模式，这是共振的原子偶极跃迁的拉比边带，驱动的饱和经典场。在稳态下，腔模处于爱因斯坦-波多尔斯基-罗森（EPR）态，其纠缠度由横场的强度和频率控制。该方案对原子束中的随机波动具有鲁棒性，不需要原子检测也不需要速度选择，并且可以通过目前可用的具有微波谐振器的实验装置来实现。
2007-05-08 cond-mat.other physics.atom-ph quant-ph
Engineering a thermal squeezed reservoir by system energy modulation
我们表明，热库可以有效地作为一个压缩水库的原子受到能级调制。对于足够快和强的调制，其中的光波近似被打破，所产生的压缩持续很长时间。这些影响进行了分析，是有效的超越旋转波近似的主方程。作为一个例子，我们考虑了一个二能级原子在一个腔的洛伦兹线宽，受到正弦能量调制。讨论了里德伯原子实现这些效应的可能性。
2013-02-05 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Laser-induced cooling of broadband heat reservoirs
我们从理论和实验上探索了一种冷却宽带热源的方法，通过激光辅助与二能级原子的碰撞，然后通过它们的荧光。与现有的激光冷却方法相比，这种方法在冷却效率、宽带浴的最低可达温度及其多功能性方面是有利的：它可以冷却任何热源，只要激光与原子共振红失谐。它适用于冷却稠密气体和冷凝介质。
2015-02-27 physics.atom-ph quant-ph
Towards Single Atom Computing via High Harmonic Generation
替代计算平台的开发一直是物理学的长期目标，并且随着传统晶体管接近小型化的极限，这是一个特别紧迫的问题。一个潜在的替代范例是水库计算，它利用未知的，但高度非线性的输入数据的转换来执行计算。这样做的好处是，许多物理系统精确地表现出它们作为水库所必需的非线性输入-输出关系。因此，阻碍硅电子学进一步发展的量子效应成为水库计算机的优势。在这里，我们证明，即使是最基本的物质成分-原子-可以作为一个水库的光学计算机，由于高次谐波产生（HHG）的现象。提出了一种用于分类问题的单原子计算机原型，其中分类模型的参数被映射到光学元件。我们数值模拟表明，这种“全光”计算机可以成功地分类数据的准确性，是强烈依赖于动态非线性。这可能会为开发拍赫兹信息处理平台铺平道路。
2023-02-07 physics.atom-ph physics.optics
Reservoir spectroscopy of 5s5p $^3$P$_2$ - 5s$n$d $^3$D$_{1,2,3}$ transitions in strontium
我们对原子锶的所有稳定同位素的光学偶极跃迁5s 5 p $^3$ P $_2$ - 5s $n$ d $^3$ D $_{1,2,3}$，$n \in (5,6)$进行光谱学研究。我们开发了一种新的光谱方案，在该方案中，原子在亚稳态$^3$ P $_2$状态被存储在一个水库被探测之前。这里提出的方法增加了两个数量级的精度和准确度相比，在磁光阱或放电进行类似的实验。我们展示了如何在水库中的原子的状态分布和速度传播可以定制，以提高光谱性能。绝对跃迁频率的测量精度为2 MHz。给出的同位素位移在200 kHz以内。我们计算的超精细结构的费米子同位素在兆赫水平的$A$和$Q$参数。此外，我们调查的$^3$ D $_{J}$状态的$^3$ P $_{J}$状态的分支比，并讨论直接影响的光泵浦和荧光检测方案。
2014-06-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Molecule-molecule and atom-molecule collisions with ultracold RbCs molecules
理解涉及分子的超冷碰撞对于当前的实验是至关重要的，其中非弹性碰撞通常限制光阱中分子系综的寿命。在这里，我们提出了一个广泛的研究光学捕获的超冷RbCs分子相互碰撞，在反应性碰撞与Rb原子，并在非反应性碰撞与Cs原子。对于单独使用RbCs的实验，我们表明，通过调制光阱的强度，使得分子在黑暗中度过每个调制周期的75%，我们部分抑制了分子的碰撞损失。这是通过粘性碰撞介导的分子对的光激发的证据。我们发现，抑制是不太有效的分子不准备在自旋拉伸超精细基态。这可能是由于配合物的寿命较长或激光自由衰变途径。对于RbCs+Rb和RbCs+Cs两种原子-分子混合物，我们证明了分子碰撞损失率与原子密度成线性关系。这表明，在这两种情况下，分子的损失率受到两体原子-分子过程的限制。对于这两种混合物，我们测量的损失率低于热平均的普遍限制。
2021-09-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Rydberg atom mediated polar molecule interactions: a tool for molecular-state conditional quantum gates and individual addressability
我们研究了利用基态分子与里德伯原子的相互作用在分子量子位之间构造双量子位门并相干控制分子态的可能性。在里德伯原子的电子轨道内的极性分子可以移动里德伯态，或者形成里德伯分子。原子位移和里德伯分子态都依赖于极性分子的初始内部状态，导致里德伯原子之间的范德华或偶极-偶极相互作用依赖于分子态。里德伯原子介导的极性分子之间的相互作用可以增强高达$10^{3}$倍。我们描述了极性分子和里德伯原子之间的耦合如何应用于分子态的相干控制，具体地说，应用于光晶格中分子的单独寻址和分子量子比特的非破坏性读出。
2011-05-10 physics.atom-ph quant-ph
Quantum Effects at Low Energy Atom-Molecule Interface
分析了冷原子与双原子分子相互转换中的量子干涉效应。在Fano理论的框架下，提出了原子分子量子动力学的连续束缚各向异性缀饰态形式。这种形式主义是适用于光和磁关联强耦合制度。讨论了法诺效应在超冷原子-分子跃迁中的意义。低能原子-分子界面上的量子效应对于探索尚未探索的参数区域中的相干现象具有重要意义。
2013-01-20 physics.atom-ph quant-ph
Slowing and cooling molecules and neutral atoms by time-varying electric field gradients
一种利用随时间变化的电场梯度使分子和中性原子减速、加速、冷却和聚束的方法，用喷泉中的铯原子进行了演示。测量的效果，发现与计算一致。时变电场梯度减慢和冷却适用于具有大的偶极极化率的原子，包括不服从激光减慢和冷却的原子，适用于里德伯原子，以及适用于分子，特别是具有大的电偶极矩的极性分子。这种方法可能的应用包括减慢和冷却原子和分子的热束，将冷原子从陷阱发射到喷泉中，以及测量原子偶极极化率。
1999-09-15 physics.atom-ph physics.chem-ph
Manipulation of atom-to-molecule conversion in a magnetic lattice
在平均场近似下，研究了磁晶格中光学费什巴赫共振技术的原子-分子转换。对于浅晶格情形，以双阱为例，给出了原子-分子转换效率与隧穿强度和原子间相互作用的关系。我们发现，可以通过调节系统的隧穿和相互作用强度来获得高的原子-分子转换。对于深晶格的情况，我们证明了在一定的初始状态下，晶格的存在可以改善原子到分子的转化。
2012-10-20 cond-mat.other physics.atom-ph
Hydrogen and Helium Atoms and Molecules in an Intense Magnetic Field
我们计算氢和氦的原子结构，原子和分子在强磁场，分析和数值与明智地选择的基础。
1998-06-24 astro-ph physics.atom-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
A Quantum Tweezer for Atoms
我们提出了一种量子镊子，用于从库中提取所需数量的中性原子。一个被捕获的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）被用作水库，利用其相干的性质，这可以保证一个恒定的结果。镊子是一种有吸引力的量子点，它可以由红失谐的激光产生。通过以一定的速度移动，点可以通过朗道-齐纳隧道从BEC中提取所需数量的原子。我们的量子镊子的可行性，证明了通过现实和广泛的模型计算。
2002-06-15 cond-mat.soft physics.atom-ph
Atom-molecule collisions in an optically trapped gas
在CO $\_2$激光偶极阱中研究了铯原子与铯$\_2$分子的冷非弹性碰撞.非弹性原子-分子碰撞可以用速率系数$\sim 2.5 \times 10^{-11} $ cm $^3$ s $^{-1}$观测和测量，主要与分子振转态的布居无关。纯原子和分子样品的寿命基本上受到静止气体碰撞的限制。纯分子陷阱的寿命范围为0.3 -1秒，比原子陷阱小四倍，这也是在纯磁陷阱中观察到的。我们给出了分子-分子非弹性碰撞速率的估计为$\sim 10^{-11}$ cm $^{3}$ s $^{-1}$ .
2005-09-23 physics.atom-ph quant-ph
Rogue decoherence in the formation of a macroscopic atom-molecule superposition
我们从理论上研究了玻色-爱因斯坦凝聚体的双色光缔合，重点研究了流氓退相干在宏观原子-分子叠加态形成中的作用。当两个零动量凝聚体原子光缔合成一个分子时，就会发生流氓解离，然后分子解离成一对动量相等且相反的原子，而不是解离回零动量凝聚体。作为一种可能抑制凝聚体中量子关联的退相干源，流氓解离是形成宏观原子-分子叠加态的障碍。我们研究流氓退相干的设置，没有退相干，产生一个宏观的原子-分子叠加，并发现，最有利的条件，所述叠加是一个密度~ 1 e-12原子每立方厘米和温度~ 1 e-10。
2006-07-09 physics.atom-ph physics.chem-ph
Rydberg atom mediated non-destructive readout of collective rotational states in polar molecule arrays
我们详细分析了利用单个极性分子或一维分子阵列与单个里德伯原子之间的电荷偶极相互作用读出转动布居数的可能性。里德伯电子能量的变化取决于极性分子的旋转状态，从而允许在分子和原子之间实现CNOT量子门。原子荧光的随后读出导致旋转状态的非破坏性测量。研究了一维极性分子阵列与Rydberg超原子（封锁）态原子阵列或原子云的相互作用，计算了Rb（60 s）与KRb和RbYb分子（N= 1，3，5）的分辨能移.我们表明，集体分子转动状态可以读出使用条件里德伯能移。
2016-04-28 physics.atom-ph quant-ph
Bose Condensation of Photons Thermalized via Laser Cooling of Atoms
玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）是在低温下实现的物质的量子相。光子是玻色子中最重要的种类之一，由于缺乏粒子数守恒，通常不会凝聚。我们最近描述了一个光子热化机制，它产生了一个巨正则系综的光与有效的光子数守恒之间的子系统和粒子库。这种机制发生在原子的多普勒激光冷却期间，其中原子用作温度库，而冷却激光光子用作粒子库。在这里，我们解决这个问题的可能性BEC的光子在这个激光冷却光子热化的情况下，理论上证明了玻色凝聚的光子可以实现通过冷却的两个级别的原子（实现与碱土金属原子）内的法布里-珀罗腔的合奏。
2018-09-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Preparation of a quantum degenerate mixture of $^{23}$Na$^{40}$K molecules and $^{40}$K atoms
本文报道了$^{23}$ Na、$^{40}$ K分子和$^{40}$ K原子的量子简并混合物的制备。通过将原子从三叶草型磁阱中模匹配加载到大体积水平光偶极阱中，并在大体积三束光偶极阱中蒸发冷却，制备了一种由$^{23}$ Na和$^{40}$ K原子组成的大数目比深度简并原子混合物（$N_F/N_B\approx 6$）.大约$3.0\times10^4$ $^{23}$ Na $^{40}$ K基态分子是通过磁缔合和受激绝热拉曼通道产生的。用$T/T_F\approx0.4-0.5$对分子的二维密度分布进行了Fermi-Dirac分布拟合。在原子-分子混合物中，弹性碰撞为分子提供了热化机制。在比典型热化时间大的几十毫秒内，分子的简并性得以维持，这可能是由于泡利不相容原理。$^{23}$ Na $^{40}$ K分子和$^{40}$ K原子的量子简并混合物可用于研究强相互作用的原子-分子混合物和制备超冷三原子分子气体。
2022-08-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Data-insensitive cooling of polar molecules with Rydberg atoms
本文提出利用里德伯原子与极性分子间的状态不敏感相互作用实现协同冷却，在不破坏分子量子信息的前提下延长混合光镊阵列中的量子计算与模拟时间。
2025-07-21 physics.atom-ph quant-ph
Theory of long-range ultracold atom-molecule photoassociation
超冷分子的产生目前仅限于双原子种类。本文从理论上描述了超冷原子与分子的光缔合作用，产生超冷激发态三原子分子，从而成为光辅助超冷化学反应的一个新例子。在考虑原子-分子长程相互作用的量子动力学解的基础上，采用短程物理模型势，计算了超冷Cs原子与超冷Cs $_2$分子在振转基态的光缔合速率.的速率为激发Cs $_3$分子的形成预测是目前观察到的原子-原子的光缔合速率相媲美。我们制定了一个实验建议，观察这一过程依赖于现有的技术的光晶格和标准的光缔合光谱。
2015-05-13 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Nondestructive Detection of Polar Molecules via Rydberg Atoms
一种高灵敏度、通用性和最好是非破坏性的检测极性分子的技术将极大地推进许多领域，特别是涉及冷分子和超冷分子的量子科学。在这里，我们提出利用分子和里德伯原子之间的共振能量转移来探测分子。基于对于足够低的碰撞能量的$>10^{-6}\,$ cm $^2$的能量转移横截面，在良好限定的内部状态中基本上任何极性分子种类的近单位效率非破坏性检测应该是可能的。
2016-11-27 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Cavity-meidated collisionless sympathetic cooling of molecules with atoms
将一系列分子冷却到超冷温度（<1 mK）是分子物理学和化学中的一个困难但重要的挑战。分子的集体腔冷却是一种很有前途的方法，它不依赖于分子的能级，因此原则上可以应用于所有的分子。然而，由于冷分子的缺乏，导致其实验实施的困难。我们表明，有效的集体交感冷却的分子亚mK的温度使用一个大的原子系综内的腔是可行的。这种方法是一种新型的共振冷却，它不依赖于原子和分子之间的直接碰撞，而是通过它们与腔场的相互作用利用热化。确定了两个重要机制。这包括：（1）原子对泵浦光的有效散射导致腔场的极大增强;（2）原子与分子之间的集体相互作用。我们给出了一个最佳的腔失谐量，使冷却最大化，这取决于原子和分子的数量。我们确定了一个阈值的分子泵的强度，并表明，它是独立的分子数时，原子的数目远大于分子。当与仅单个分子种类的腔冷却相比时，这可以减少数量级。使用这种新的共振腔冷却技术，在高Q腔中将分子冷却到亚mK可以在实验证明的范围内。
2012-05-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Dynamical projection of atoms to Feshbach molecules at strong coupling
最近用于探测费米子配对的动态原子/分子投影，与集体费米子时间相比是快的，但在费什巴赫共振宽度尺度上是慢的。本文采用含时多体格林函数方法，研究了共振缔合原子对耦合的分子失谐诱导动力学。一个精确的解决方案被发现，预测在快速扫描的分子生产效率的1/3幂定律。$s$和p波共振的结果得到和比较。预测的生产效率同意与实验观察到的凝聚和不相干的分子远离饱和。
2005-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.atom-ph
Electric-field control of atom-molecule Feshbach resonances
Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）
本研究通过电场调控原子-分子费舍尔共振，揭示了三聚体束缚态的电场依赖性，并为多原子量子物质的研究提供了新途径。
2026-02-27 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Superposition of macroscopic numbers of atoms and molecules
我们从理论上研究了非理想的玻色-爱因斯坦凝聚体的光缔合，重点是原子和分子的宏观叠加的证据。这个问题引起了人们的兴趣，因为原子-分子系统不是给定物体的两种状态，而是不同物体的看似不可能的宏观叠加。然而，光缔合使相干粒子内转换，从而我们提出了一个可行的方案，用于创建一个宏观数量的原子与宏观数量的分子的叠加。
2001-08-17 cond-mat.soft physics.atom-ph physics.chem-ph
Raman Photoassociation of Bose-Fermi Mixtures and the Subsequent Prospects for Atom-Molecule Cooper Pairing
我们从理论上研究了简并玻色-费米混合原子的拉曼光缔合以及原子和分子之间的反常（库珀）配对的前景。稳定的费米子分子通过自由束缚-束缚受激拉曼绝热通道产生，与纯玻色子系统相反，尽管碰撞也会发生。由于剩余的原子凝聚体增强了费米子内的相互作用，超流体向原子-分子库珀对的转变发生在比目前可行的温度低大约一个数量级的温度下。
2004-03-18 cond-mat.soft cond-mat.supr-con nucl-th
