Decoherence in a system of many two--level atoms
证明了在$N$简并二能级原子与玻色热浴相互作用系统中,对于任意数目的原子$N$,系统的退相干受广义Hamming距离控制(称为“退相干度量”)之间的叠加量子态,有时间退相干度量允许对所有可能的热浴的退相干的完整表征。这是多粒子态的叠加,并且可以应用于最小化量子存储器中的总体退相干。对于相距很远的量子比特,退相干由描述单量子比特退相干乘以标准汉明距离的函数给出。我把这个理论应用到光晶格中的冷原子与黑体辐射的相互作用中。
2006-09-19 quant-ph
Bounding quantum gravity inspired decoherence using atom interferometry
已经提出了假设模型,其中明确的崩溃机制阻止叠加原理在大尺度上成立。特别是,模型介绍了埃利斯和同事[物理。B ${\bf 221}$,113(1989)]提出,量子引力可能是空间叠加态中大质量物体波函数坍缩的原因。我们在这里考虑最近的一个实验,该实验报告了原子在一秒的时间尺度上离域超过半米的干涉[Nature ${\bf 528}$,530(2015)],并表明相应的数据强烈地束缚了量子引力诱导的退相干,并在最初考虑的参数范围内排除了它。
2016-04-26 hep-ph quant-ph
From Single to Multiple-Photon Decoherence in an Atom Interferometer
我们测量了空间分离原子叠加态由于自发光子散射引起的退相干。我们观察到的退相干与分离的散射光子的数量增加的定性变化,并验证定量的退相干速率常数在多光子限制。我们的研究结果说明了退相干的演变与一般模型开发了广泛的一类退相干现象。
2001-01-18 quant-ph
Intrinsic decoherence in atomic diffraction by standing light wave
研究了原子与驻波相互作用中的时间不确定性效应。我们讨论了它的物理起源和通过测量原子动量分布观测内禀退相干效应的可能性。
2001-04-03 quant-ph
Decoherence of Atomic Gases in Largely Detuned Laser Fields
从理论上研究了玻色原子气体与大失谐激光相互作用引起的退相干。结果表明,对于驻波激光束,退相干与单粒子的结果一致。对于一个运行的激光束,多粒子效应导致显着的修改。
2001-02-02 quant-ph
Rotational friction and diffusion of quantum rotors
我们提出的马尔可夫量子主方程描述旋转退相干,摩擦,扩散,和热化的平面,线性和非对称转子接触的热环境。它描述了一个任意的初始旋转态如何退聚和演变成吉布斯热系综,我们数值说明了线性和平面顶部,它产生预期的旋转Fokker-Planck方程的布朗运动在半经典极限。
2018-07-26 quant-ph
Quantum computing and communication with decoherence-free atomic states
在量子计算和量子通信中,为了抵抗退相干对量子比特态相位因子的破坏,利用无退相干态进行量子信息的处理、传输和存储具有重要意义。我们提出了一个在单模腔中利用四个无消相干态的原子实现纠缠和基本量子逻辑门的方案。量子信息的传输可以直接从一个原子到另一个原子,其中腔仅被虚拟激发。讨论了该方案的可能应用和实验要求
2001-11-07 quant-ph
Indirect decoherence in optical lattices and cold gases
两个能级原子与一个共同的热浴的相互作用导致原子之间的有效相互作用,使得随着时间的推移,原子的内部度变得相关甚至纠缠。如果部分原子保持未被观察到,则这在由于与热浴的相互作用而导致的直接退相干之上为所选原子产生额外的间接退相干。我表明,间接退相干可以大大增加,甚至占主导地位的退相干足够大的时间。我调查间接退相干通过热黑体辐射定量的原子被困在定期的位置在光晶格以及原子在随机位置在冷气体中,并显示如何间接相干可以控制,甚至通过实验可访问的参数抑制。
2006-05-31 quant-ph
Driving Atoms Into Decoherence-Free States
我们描述了腔中N个原子的无退相干子空间,在该子空间中,由于光子通过腔镜泄漏而引起的退相干被抑制。我们展示了如何子空间的状态可以纠缠的帮助下,弱激光脉冲,利用腔场的高衰减率和原子之间的强耦合和谐振腔模式。原子保持无退相干的概率原则上可以任意接近1。
2000-06-30 quant-ph
Preservation of atomic coherence in double-well optical lattice in presence of decoherence
我们提出了一种量子干涉方法来保持囚禁在光晶格中原子外态的相干性。我们表明,这是可能的,通过适当地选择原子的初始状态。我们证明了这一点的背景下,退相干由于自发发射在一维光学双阱晶格。
2010-02-05 quant-ph
Single-atom aided probe of the decoherence of a Bose-Einstein condensate
我们研究了耦合到玻色-爱因斯坦凝聚体中的二能级原子。我们表明,使用这个系统可以探测到介观叠加涉及不同的经典类态的凝聚体的退相干的规则。该方案是适用的,无论冷凝物最初是在相干,热或更一般地在相干态的任何混合物。因此,可以研究原子损耗和有限温度对退相干的影响。我们还讨论了引起退相干的各种噪声源。
2008-02-22 quant-ph
Quantum dynamics of spatial decoherence of two atoms in a ring cavity
研究了单模环形腔中两原子相对位置的空间退相干动力学。我们发现,两个原子的空间退相干强烈地依赖于它们的相对位置。在考虑空间自由度的情况下,我们研究了两个原子内部态的纠缠动力学。结果表明,纠缠在有限时间内衰减到几乎为零,退纠缠时间依赖于描述原子空间分布的波包的宽度。
2010-12-30 quant-ph
Complex decoherence-free interactions between giant atoms
巨原子为实现无退相干相互作用提供了一个很有前途的平台,这是现代量子技术的一个重要任务。本文系统地研究了如何通过周期性耦合调制和耦合点的合理安排来实现巨原子间复杂的无消相干相互作用。我们证明,相位的调制,这是可调的实验中,可以被编码到消相干的相互作用,从而使相位相关的动力学时,巨原子构成一个有效的闭环。此外,我们考虑了耦合点间距较大时非马尔可夫延迟效应的影响,并研究了其对调制参数的依赖性。
2023-02-04 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
Lindblad Decoherence in Atomic Clocks
它示出如何可能的修正,以普通的量子力学所描述的林德布拉德方程可能被检测到利用高精度的原子钟。
2016-10-08 hep-th quant-ph
Coherence Control of Adiabatic Decoherence in a Three-level Atom with Lambda Configuration
本文研究了利用bang-bang控制技术抑制$Λ$组态三能级原子的绝热退相干。给出了解耦的Bang-Bang操作组,并编程实现了周期性射频孪生脉冲序列的控制过程。此外,我们还研究了非理想情况下的绝热退相干过程,建立了有效抑制绝热退相干的条件。
2004-12-26 quant-ph
Radiative friction on an excited atom moving in vacuum
众所周知,当一个受激原子自发发射一个光子时,会产生两种效应。首先,原子的内部和外部状态与发射光子的状态纠缠在一起。第二,原子接收到光子传递来的动量。在这项工作中,这样的原子在真空中的动力学进行了研究。通过具体的计算,证明了这些效应使原子平均受到一个与其初速度相反的摩擦力。并对力的性质进行了讨论。
2012-04-30 quant-ph
Monitoring atom-atom entanglement and decoherence in a solvable tripartite open system in cavity QED
本文给出了两个强驱动原子与耗散腔场模共振耦合的动力学的完全解析解。我们证明了初始的原子-原子纠缠不能增加。事实上,原子希尔伯特空间分为两个子空间,其中一个是消相干自由,使得初始原子纠缠仍然可用于应用,即使在存在足够低的原子衰变率。在另一个子空间中,纠缠、退相干和纯度的度量由类似的功能行为描述,该功能行为可以通过联合原子测量来监测。此外,我们显示了可能产生的薛定谔猫态的整个系统在瞬态制度,以及纠缠的腔场和原子原子子系统的测量互补子系统的条件。
2008-02-04 quant-ph
Entanglement dynamics and Bell Violations of two atoms in Tavis-Cummings model with phase decoherence
考虑Fock态下两原子与光场的偶极-偶极耦合强度,研究了存在相位退相干时两原子与单模腔场耦合系统中初始纠缠态的纠缠动力学.在不考虑相位退相干的情况下,两原子纠缠呈现出周期性,但相位退相干会导致两原子间纠缠的衰减,随着相位退相干系数的增大,纠缠将很快变为一个定值,这受两原子初态的影响,当初始态合适时,即使存在相位退相干,两原子量子态也将永远处于最大纠缠态。另一方面,Bell破坏和纠缠不满足单调关系,在一定条件下,大的Bell破坏意味着存在大量的纠缠,而在一定条件下,大的Bell破坏对应于少量的纠缠。当两个原子处于最大纠缠态时,Bell-CHSH不等式的破坏达到最大值,反之亦然。
2008-08-27 quant-ph
Decoherence in collective quantum memories for photons
讨论了原子系综中退相干对基于暗态极化激元的光子量子比特存储器保真度的影响。结果表明,尽管对应于单光子或光的非经典态的集体存储态的大纠缠的退相干的敏感性不与原子的数目的比例。这是由于存在对应于具有相同数量的暗态极化激元激发但在其他极化激元模式中具有任意激发的状态的存储状态的等价类。详细讨论了几种退相干过程:单原子自旋翻转和退相、原子损失和原子运动。
2004-08-03 quant-ph
Role of degenerate atomic levels in the entanglement and the decoherence
本文研究了简并能级原子与单模线偏振场相互作用系统的色散耗散。结果表明,原子能级的简并不仅影响系统的耗散平衡,而且也影响子系统的耗散平衡。原子能级的简并增大了纠缠周期,增加了最大统计混合态的数目。
2001-05-19 quant-ph
Decoherence-free creation of atom-atom entanglement in cavity via fractional adiabatic passage
提出了一种鲁棒且对退相干不敏感的方案,利用该方案实现了两个三能级原子与光腔和激光相互作用系统的可控纠缠态的产生。通过采用分数绝热通过和适当设计的原子-场耦合,有效地抑制了由于原子自发跃迁和腔衰减引起的损耗。在这个方案中,两个原子以相反的方向穿过腔模和激光束,而不是其他纠缠方案,其中原子需要在腔内具有固定的位置。我们还证明了一个运动原子的相干性可以转移到另一个原子上,而不需要填充腔模。
2005-01-26 quant-ph
Suppression of decoherence effects in the quantum kicked rotor
我们描述了一种方法,允许瞬态抑制退相干效应的原子光学实现踢转子。系统在初始状态下准备,动量分布集中在比布里渊区更尖锐的区间内;动量分布的测量被限制在准动量的这个区间内:由于大多数经历退相干过程的原子落在这个检测范围之外,因此没有被检测到,测量的信号实际上是无退相干的。
2010-04-15 cond-mat.other quant-ph
Testing unconventional decoherence models with atoms in optical lattices
已经提出了各种模型,其中修改了薛定谔方程,以解释大质量物体的空间相干性的衰减。虽然光学机械系统和物质波干涉与大集群是有前途的候选人来测试这些模型,我们在这里表明,使用现有的技术原子的光晶格,这些模型中的一些可以有效地进行测试。特别是,我们比较了非常规的退相干由于量子引力介绍了埃利斯和同事[物理。B ${\bf 221}$,113(1989)]和由于晶格光子的散射而引起的常规退相干,并得出结论,在制备产物原子态的实际情况下,用几个原子实现了最佳性能。详细的分析表明,单原子在10 cm尺度上离域约1秒可以有效地检验假设的量子引力诱导退相干。
2016-01-20 quant-ph
Comparison of decoherence and Zeno dynamics from the context of weak measurement for a two level atom tunneling through squeezed vacuum
从二能级原子隧穿压缩真空的主方程出发,计算了相干性衰减参数和粒子数反转。利用这些参量,计算了弱测量方案下退相干和zeno效应的时间尺度。通过比较这些时间尺度,已经找到了可持续的连贯动态的一定条件。
2014-10-22 quant-ph
Optical and atomic decoherence in entangled atomic ensembles generated by quantum nondemolition measurements
本文研究了量子非破坏性测量产生的纠缠原子系综中光学与原子退相干效应,利用IWOP技术获取Kraus算符,分析了退相干对自旋方差、纠缠判据等物理量的影响,发现在短相互作用时间内非经典性质得以保留,证明该测量方法是产生玻色-爱因斯坦凝聚态纠缠的极具前景的方法。
2023-02-25 physics.atm-clus quant-ph
Quantum decoherence in a hybrid atom-optical system of a one-dimensional coupled-resonator waveguide and an atom
研究了一维耦合谐振腔波导中两个谐振腔与环境相互作用引起的退相干。每个环境被建模为一个连续的谐振子。通过寻找杂化系统的本征态,即杂化系统的修饰态,计算了一个激发的寿命,它表征了这种杂化系统中量子相干性的存在和基本的量子性质.
2010-05-31 quant-ph
Exact results on decoherence and entanglement in a system of N driven atoms and a dissipative cavity mode
本文研究了N个受强驱动的二能级原子与耗散腔模共振耦合的开放量子系统的动力学问题。给出了退相干、纠缠、纯度、原子关联和腔场平均光子数的解析结果。我们预测了整个系统和N量子比特子系统的无消相干子空间,通过原子布居数测量监测量子相干性和纯度衰减,有条件地产生原子多体纠缠态和腔猫态.我们发现,在任何两个组件的置换下不变的状态下准备的原子的动力学仍然限制在由完全对称的Dicke状态所跨越的子空间内。我们讨论了N= 3,4情况下的例子和应用。
2008-07-15 quant-ph
Theory of noncontact friction for atom-surface interactions
非接触(范德华)摩擦是一种有趣的物理效应,一直是有争议的科学讨论的主题。由于电磁场的热涨落而产生的“直接”摩擦项导致摩擦力与1/Z(其中Z是原子与壁的距离)成比例。“反作用”摩擦项考虑了原子偶极矩的热涨落对原子运动的反馈,其标度为1/Z^8。本文研究了氢原子、基态氦原子和亚稳态氦原子与石英(SiO_2)、金(Au)和氟化钙(CaF_2)相互作用的非接触摩擦效应。我们发现,在很宽的距离范围内,反作用项占主导地位的直接项由材料内部的热电磁波动引起的。金的摩擦系数比SiO_2和CaF_2小几个数量级。
2016-10-12 physics.atom-ph quant-ph
Effects of decoherence on the radiative and squeezing properties in a coherently driven trapped two-level atom
利用主方程,分析了相干驱动下共振腔中二能级原子的退相干效应对原子辐射和压缩特性的影响。研究了原子动力学以及辐射的压缩和统计特性。结果表明,无论进入腔中的相干辐射和热涨落的强度如何,原子在稳态时更多地停留在较低的能级。此外,强的外部相干辐射导致发射光谱的谱线分裂,而退相干使谱线宽度变宽,高度显著减小。研究还发现,尽管存在可能破坏量子特性的退相干,但辐射仍表现出光子反聚束、超泊松光子统计和压缩等特性.
2007-09-24 quant-ph
Rapid and slow decoherence in conjunction with dissipation in a system of two-level atoms
研究了二能级原子与光子模热环境相互作用系统中宏观上不同的量子态叠加态的时间演化。我们证明了原子相干态对退相干是鲁棒的,因此我们称它们的叠加态为原子薛定谔猫态。初始快速制度的时间演化与退相干的过程,它是针对统计混合的组成相干态的原始状态的初始条件。然而,某些被称为对称的叠加,表现出异常缓慢的退相干。通过引入一个新的措施,我们推广了通常的退相干计划关于状态的演变也占对称的情况下。为了强调这样一个事实,即环境保持对称叠加比其他的更长的时间,我们提出了维格纳函数图像的消相干的适当取向的四分量猫态。
2001-01-16 quant-ph
Inhibiting decoherence of two-level atom in thermal bath by presence of boundaries
在开放量子系统的范式下,研究了静态极化二能级原子与涨落电磁场热浴耦合的量子相干性在有、无边界条件下的动力学性质.目的是寻找能有效抑制退相干的条件。我们发现,在没有边界的情况下,由于热浴的影响,二能级原子的量子相干性不可避免地降低。而当原子处于横向极化状态且靠近边界时,量子退相干在边界存在的情况下会被有效抑制。特别地,我们发现在两个平行反射边界的情况下,只要两个边界之间取一定的距离,在两个边界之间任意位置具有平行偶极极化的原子将永远不会受到退相干的影响。
2016-09-30 quant-ph
Controlling decoherence of a two-level-atom in a lossy cavity
利用外部周期性驱动源,我们证明了控制置于有耗腔中的二能级原子的相干和退相干动力学的可能性。阐述了相干动力学对隧穿相干破坏(CDT)现象的控制,处于量子叠加态的受驱动二能级原子的相干动力学实际上可以完全停止。我们研究了二能级原子在不同初始制备条件下的这种现象。然后,我们继续研究的退相干起源于二能级原子与有耗腔模的相互作用。的损耗机制中描述的一个微观模型,耦合谐振腔模式到一个浴缸的谐波场模式。在二能级原子上施加一个适当调谐的连续激光场,可以大大降低原子的退相干。我们证明了原子态的两个相反的初始制备:量子叠加态以及基态的消相干的抑制。这些发现可以用于在量子比特操纵过程中熟练地对抗退相干的效果。
2000-03-17 quant-ph
Decoherence in excited atoms by low-energy scattering
本文描述了一种新的原子退相干机制,它是热粒子被原子核散射的结果。它是基于这样的想法,即一个单一的散射将产生原子核的突然位移,这将被原子中的电子感知为静电势的瞬间移动。这将使原子的波函数部分地投射到较低的能量状态,这将导致原子状态的退相干。计算表明,退相干随原子的激发而增加,这使得在里德伯原子中观察退相干效应变得容易。我们估计光子和大质量粒子散射的退相干的顺序,分析几种常见的情况。我们的方案可以应用于弱相互作用粒子的检测,比如那些可能是暗物质的成分的粒子,计算出这种相互作用比背景辐射具有更突出的影响。
2017-06-09 astro-ph.IM physics.atom-ph quant-ph
Decoherence-free quantum memory for photonic state using atomic ensembles
大规模量子信息处理需要稳定、长寿命的量子存储器。本文利用原子-光子纠缠,提出了一种实验上可行的利用原子系综实现无消相干量子存储的方案,并展示了其应用之一:基于激光操纵原子系综实现未知量子态的远程传输,通过光学元件实现光子态操作,以及中等效率的单光子探测。该方案具有对实际噪声和缺陷的固有容错性,允许在当前技术范围内检索存储器中的信息以用于进一步的量子信息处理。
2008-11-04 quant-ph
Enhancement of Blackbody Friction due to the Finite Lifetime of Atomic Levels
作用在相对于热光子浴移动的原子上的热摩擦力已知与频率相关的原子(偶极)极化率的虚部上的积分成比例。使用数值方法,我们发现,原子上的黑体摩擦无论是在稀释环境中,还是在热炉是大于以前认为的数量级。这种增强是由于低频热辐射对跃迁的远非共振驱动。在典型温度下,黑体辐射最大值远低于原子跃迁波长。令人惊讶的是,由于原子能级的有限寿命,这引起洛伦兹线轮廓,远离共振激发导致的主要贡献的黑体摩擦。
2012-05-02 physics.atom-ph quant-ph
Cooperative spin decoherence and population transfer
多能级原子系综是量子信息存储器件的一个很好的候选者。信息被加密在集体基态原子相干性中,在没有外部激发的情况下,原子相干性与真空解耦,因此无退相干。然而,在用光脉冲操纵原子的过程中(写入、读取),人们无意中引入了与环境的耦合,即退相干源。耗散过程通常被视为系综中每个原子的独立过程,这种方法在必须考虑合作效应的大原子光学深度处失败。本文研究了两个受驱动多能级原子系统的自旋退相干和布居转移的合作行为。毫不奇怪,增强的消相干率被发现,当原子被分开的距离是小的光波长相比,然而,它被发现,这一速率甚至进一步增加了一些更大的分离原子沿驱动场的传播矢量的方向对齐。还讨论了光泵浦率的合作修改和原子之间的偏振交换的效果的治疗,贷款的集体衰变的起源的额外的洞察力。
2006-01-30 quant-ph
Spatial dispersion in atom-surface quantum friction
研究了空间色散对原子-表面量子摩擦的影响。我们表明,原子表面的分离短于载体的平均自由程内的材料,摩擦力可以是几个数量级大于预测的局部光学。此外,当考虑到空间色散效应,我们表明,常用的本地热平衡近似低估了约95%的阻力,通过采用最近报道的非平衡波动耗散关系的量子摩擦。与基于局部光学的处理不同,空间色散结合对局部热平衡的校正不仅改变了量子摩擦的大小,而且改变了量子摩擦的距离标度。
2017-05-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Macroscopic superpositions in Bose-Josephson junctions: Controlling decoherence due to atom losses
研究了原子损耗对超冷原子二元混合物非耗散动力学产生的相干态宏观叠加态的影响。我们确定不同的退相干情况下对称或不对称的损失率和相互作用能在这两种模式。在对称的情况下,叠加态中的量子相干性在单个损失事件之后丢失。通过适当调整的能量,我们表明,叠加可以得到保护,导致量子相关有用的原子干涉,即使在许多损失事件。
2013-06-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
Anomalous Decay and Decoherence in Atomic Gases
原子气体中的对碰撞导致退相干和衰变。假设气体中的所有原子都同样可能碰撞,导致考虑平均场类型的Lindbladian,其中许多原子的极限演化减少到具有二次非线性的单个量子Lindbladian。我们描述了三个吸烟枪的非线性演化:幂律衰减和失相率;失相率,采取一个连续的范围内的值取决于初始数据,最后,异常流动的布洛赫球朝向半球。
2018-05-10 physics.atom-ph quant-ph
Dynamics of decoherence in continuous atom-optical quantum nondemolition measurements
将Lindblad连续量子测量方法应用于二能级原子与稳态量子化电磁场通过色散耦合满足量子非破坏准则的相互作用系统。两个方案的测量进行了检查。第一种方法是测量原子电偶极子,这间接地允许人们推断腔内的光子分布。第二种方法是测量光子动量,用来描述原子的能级分布。退相干的相应的约化密度矩阵的详细研究这两种情况下,最后讨论了它与最近的实验。
1998-05-20 quant-ph
Intrinsic decoherence in the interaction of two fields with a two-level atom
研究了二能级原子与两个光场的相互作用,其中一个光场是经典光场。我们得到一个有效的哈密顿系统,通过使用最近推出的方法,产生一个小的旋转的哈密顿,允许忽略一些条款中的旋转哈密顿。然后,我们解决了一个变化的薛定谔方程模型退相干系统的演变,通过超越传统的量子力学,而不是耗散与环境的相互作用的内在机制。
2013-09-17 quant-ph
Entanglement with phase decoherence
利用动力学代数方法研究了原子与两个不同光腔耦合的相位退相干系统。在存在相位退相干的情况下,我们采用纠缠度来表征原子与腔之间或两个光腔之间的纠缠。研究发现,通过调节失谐量可以控制原子与腔场之间的纠缠。最后,我们证明了即使原子初始处于最大混合态,它也能纠缠双模腔场。
2003-03-11 quant-ph
Decoherence-free interaction between giant atoms in waveguide QED
在使用天然和人造原子的量子光学实验中,原子通常足够小,与它们相互作用的电磁辐射的波长相比,它们可以近似为点状。然而,超导量子比特耦合到曲折的传输线,或表面声波,可以实现“巨大的人造原子”,耦合到玻色子场在几个点,波长分开。在这里,我们研究了多个巨原子在多个点耦合到一维(1D)波导的设置。我们发现,巨原子可以通过波导保护从散相干,但仍然有交换相互作用介导的波导。与无退相干的子空间不同,这里整个多原子希尔伯特空间都不受退相干的影响。这对于“小”原子来说是不可能的。我们进一步展示了如何在具有多个原子的设置中设计这种无消相干的相互作用,以实现,例如,具有最近邻耦合的一维原子链或具有全对全连接性的原子集合。这可能在量子模拟和量子计算中具有重要的应用。
2017-11-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Minimum-Time Frictionless Atom Cooling in Harmonic Traps
Washington University(华盛顿大学)
将谐波陷阱中的无摩擦原子冷却建模为时间最优控制问题,并综合出最优受控轨迹。
2011-09-22 cs.SY eess.SY math.OC
Controlling decoherence speed limit of a single impurity atom in a Bose-Einstein-condensate reservoir
研究了单杂质原子在双势阱中的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)库中的退相干速度极限(DSL)。我们演示了如何DSL的杂质原子可以通过工程BEC水库和实验现实的限制内的杂质电位进行操纵。我们表明,DSL可以通过改变关键参数,如冷凝物散射长度,BEC水库的有效尺寸,以及施加在杂质上的双阱势的空间配置来控制。我们揭示了控制DSL的BEC水库的频谱密度的根源的物理机制。
2018-09-28 quant-ph
Decoherence of a two-state atom driven by coherent light
由驱动二态原子的激光场的量子性质引起的退相干的最近研究[J. Gea-Banacloce,Phys.Rev.A65,022308(2002); S. J. van Enk和H. J. Kimble,Quantum Inf. and Comp.2,1(2002)]已被Itano [W. M. Itano,Phys.Rev.A68,046301(2003)],并且提出所有的退相干都是由于自发发射。我们在级联开放量子系统的形式主义内分析这个问题。我们的结论与板野提案一致。我们表明,退相干,然而,可以分为两个部分-由于向前散射和散射的激光模式。以前的作者将前者归因于激光场的量子性质。
2004-11-01 quant-ph
Strongly-Driven One-Atom Laser and Decoherence Monitoring
基于$Λ$组态中三能级原子与单模腔场和三个激光场的非共振相互作用,提出了一种强驱动单原子激光器的实现方案。我们证明了该系统可以等价地描述为一个与腔场共振耦合的二能级原子在强有效相干场的驱动下。有效的动力学可以精确地解决,包括热场浴,允许场统计和纠缠特性的分析描述。我们还表明,薛定谔猫态的可能产生的整个原子场系统和单独的场原子测量后。提出了一种通过测量原子布居数来监测系统退相干的方法。最后,我们通过数值解证实了我们的模型的有效性。
2007-07-26 quant-ph
Decoherence within a single atom
“几乎对角”约化的密度矩阵(在坐标表示中)通常是环境诱导的退相干的结果,并且被认为是经典行为的标志。指出基态氢原子的质子可以具有这样的密度矩阵。我们在这个例子中证明,一个“几乎对角”的约化密度矩阵可能来自于一个相互作用的自由度低(在我们的情况下,与一个单一的电子),发挥环境的作用。我们还表明,在我们的例子中,退相干效应只能观察到,如果与测量设备的相互作用是显着快于与环境(电子)的相互作用。在相反的情况下,当与环境的相互作用在测量过程中是显着的,相干性恢复。最后,我们提出了一个冷氦原子上的中子散射实验,观察退相干,这表现为一个额外的贡献的微分散射截面。
2000-09-07 quant-ph
Will a decaying atom feel a friction force?
我们展示了一个简单的计算如何得出令人惊讶的结果,即在真空中运动的受激二能级原子会看到v/c中一阶的微小摩擦力。乍一看,这似乎与其他计算明显矛盾,其他计算表明与真空的相互作用不会改变原子的速度。更令人惊讶的是,原子动量的这种变化原来是狭义相对论中能量和动量守恒的必然结果。
2017-01-04 physics.atom-ph quant-ph
Mechanism of decoherence-free coupling between giant atoms
巨原子是超越通常局域耦合的量子光学新范式。在此基础上,提出了一种新型的宽带波导中的无退相干多体哈密顿量。在这里,这些被纳入一个一般的框架(不依赖于主方程),并与正常原子的色散DF哈密顿:这两个计划被证明是对应于定性不同的方式来匹配相同的一般条件抑制退相干。接下来,我们映射到级联碰撞模型(CM)的巨原子动力学,提供了一个直观的解释之间的连接非平凡DF哈密顿和耦合点拓扑。的编织配置示出实现一个计划,其中穿梭系统受到周期性的相位踢介导的DF原子之间的耦合。从CM理论的角度来看,这显示了一个碰撞模型,其中Ancillas有效地实现了系统上的无耗散,最大纠缠的两个量子比特门。
2020-11-10 quant-ph
Friction forces on atoms after acceleration
本文的目的是重新讨论Barton提出的量子场论公式[New J. Phys. 12(2010)113045]中原子-表面量子摩擦的计算。我们表明,耗散到场激发和相关的摩擦力的功率取决于原子是如何从最初的静止状态提升到一个配置中,它是以恒定的速度(V)平行于平面界面移动。此外,我们还指出,在单光子耗散功率和部分双光子耗散功率之间存在一种微妙的抵消作用,导致摩擦功率的前阶贡献为v^4。这些结果也被另一种计算平均辐射力的方法所证实,该方法的尺度为v^3。
2015-02-04 quant-ph
Decoherence via coupling to a finite quantum heat bath
耦合到外部环境的量子态的退相干是我们理解量子世界中经典行为出现的基础,但是它是如何在有限的封闭量子系统中出现的呢?在这里,这是通过模拟一个孤立的量子系统的几个超冷原子限制在一个双阱势和耦合到一个不同类型的单个原子。超冷原子热化并作为单个原子的环境浴。当超冷原子热化后,我们观察到单原子的加速退相干。这可以用热化系统中混沌本征态的出现来解释。
2014-02-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Motional decoherence in ultracold Rydberg atom quantum simulators of spin models
本文证明自旋-运动耦合导致超冷里德伯原子自旋模型中的退相干,与实验定性定量一致,并提出减轻运动影响的方法。
2023-11-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph