Resonant and first-order dipolar interactions between ultracold molecules in static and microwave electric fields
我们从理论上研究了在微波或静电电场作用下极化的超冷极性分子之间的碰撞。我们系统地研究了磁场强度，微波极化，和失谐的旋转跃迁的依赖。我们计算的损失，在两体碰撞，实验上观察到的，并比较纯一阶偶极相互作用的预期结果。对于在静态电场作用下极化的基态分子，其动力学行为可用一阶偶极相互作用精确描述。对于微波修整，相反，共振偶极碰撞占主导地位的碰撞过程中，分子沿分子间轴重新取向，并与过渡偶极的全部强度相互作用。对于红色失谐，重取向只能在极端拉比频率下被抑制。对于蓝色失谐的微波，共振偶极相互作用占主导地位，甚至高拉比频率，导致微波屏蔽圆极化和结构性损失，由于共振线极化。计算结果给出了费米$^{23}$ Na、$^{40}$ K和玻色子$^{23}$ Na、$^{39}$ K分子的数值结果。
2021-06-03 physics.atom-ph quant-ph
Quantum simulation of many-body spin interactions with ultracold polar molecules
我们提出了一种基于超冷极性分子的多体自旋相互作用的量子模拟体系结构。我们的方法采用数字量子模拟，即，模拟系统的动力学由量子模拟器以频闪模式再现，并且允许模拟相干动力学和耗散动力学。我们讨论实现Kitaev的复曲面代码哈密顿量，一个范式模型，涉及四体相互作用，我们分析了实验实施的要求。
2015-02-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Laser-Assisted Self-Induced Feshbach resonance for ultracold polar molecule formation
我们提出了一种新的费什巴赫共振，它发生在两个处于基态的不同超冷原子在连续激光作用下发生s波碰撞时。原子在分子电子基态的解离连续区中碰撞，该解离连续区通过光耦合到相同电子基态的振转能级：我们将其命名为激光辅助自诱导费什巴赫共振（Laser-Assisted Self-Induced Feshbach Resonance，LASIFR）。这种机制，适用于所有极性分子，分析的例子超冷87 Rb和84 Sr原子，其中的激光频率落在太赫兹范围内。通过控制激光频率和强度，可以使近距离的原子对几率密度大大增加，从而极大地增加了通过受激快速绝热通道（STIRAP）向绝对基态能级转移的原子对数目. LASIFR结果在STIRAP过程的泵浦跃迁中观察到标准的Fano分布，并且也有希望用于在没有原子损失的情况下光学控制种间散射长度。
2019-02-01 physics.atom-ph quant-ph
Universal rates for reactive ultracold polar molecules in reduced dimensions
解析表达式描述了普遍的弹性和反应率的准二维和准一维碰撞的高度反应性的超冷分子相互作用的范德华势。精确和近似计算的例子物种的KRb表明，稳定性和蒸发冷却可以实现自旋极化费米子在中等的偶极子和捕获强度，而玻色子或不像费米子需要显着更高的偶极子或捕获强度。
2010-04-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Probing dipolar interactions between Rydberg atoms and ultracold polar molecules
本文在光学俘获系综中探测超冷 KRb 分子与里德伯 Rb 原子间的共振偶极相互作用，观察到 2.227 GHz 共振能量转移和高达 3.5 MHz 的激发谱展宽，并通过蒙特卡罗模拟验证，为混合里德伯-极性分子系统奠定基础。
2025-04-09 physics.atom-ph quant-ph
Dispersion interactions and reactive collisions of ultracold polar molecules
极性分子超冷实验的进展需要清楚地了解它们在超低碰撞能量下的相互作用和反应性。分子间相互作用势的表征和反应散射机制的模型化是这一过程的两个重要理论步骤。本文采用{ \it abinitio}方法计算了极性KRb和RbCs相互碰撞及与超冷原子碰撞的各向同性和各向异性范德华相互作用势。基于这些潜力和两个短程散射参数，我们然后开发一个灵活的边界条件的单通道散射模型。我们的计算表明，在低温下（和在外部电场的情况下）的反应速率分子之间或分子与原子具有作为短程参数的函数的共振特性。我们还发现，各向同性和各向异性的范德华系数有显着的贡献，从偶极耦合激发电子态。它们的值可能与仅从永久偶极矩获得的值有很大的不同。与最近得到的费米子$^{40}$ K $^{87}$ Rb反应速率的比较表明，不能用短程散射参数与相对轨道角动量或分波无关的模型来解释实验数据.
2010-03-13 physics.atom-ph quant-ph
Anisotropic Polarizability of Ultracold Polar $^{40}$K$^{87}$Rb Molecules
测量了超冷极性$^{40}$ K $^{87}$ Rb分子基态和第一旋转激发态的各向异性交流极化率。极化率的理论分析与实验结果吻合得很好。虽然极化率可以变化超过30%，一个“魔术”角之间的激光偏振和量子化轴被发现的极化率的$|N=0,m_N=0>$和$|N=1,m_N=0>$状态匹配。在这个角度下，由于捕获势的失配引起的旋转退相干被消除，并且我们观察到相干时间的急剧增加。这为精确的光谱测量和相干操作的旋转状态作为一种工具，在创建和探测新的量子多体状态的极性分子铺平了道路。
2012-09-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Complete unitary qutrit control in ultracold atoms
本文在超冷 $^{87}$Rb 原子中编码中性原子量子三态，仅用两个共振微波音调实现任意单量子三态 SU(3) 门，并通过两套门集表征 Walsh-Hadamard 傅里叶变换，验证了其作为高维量子信息处理平台的潜力。
2023-11-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Realization of four-state qudits using biphotons
介绍了四能级光量子系统（quququarts）的实验实现。我们利用频率非简并双光子场的偏振特性得到了这样的系统。采用一种不依赖于干涉仪的简单方法来产生和测量可用于量子密钥分发（QKD）协议的态序列。
2006-06-13 quant-ph
Prospects for the formation of ultracold polar ground state KCs molecules via an optical process
异源碱金属二聚体代表了用于产生表现出固有的大的永久电偶极矩的超冷分子样品的选择的分子类别。其中KCs分子的永久偶极矩为1.92~德拜，在超冷条件下仍有待观察。基于精确的量子化学计算完成的文献中可用的光谱研究，我们提出了几种光学相干方案，以创建超冷玻色子和费米子KCs分子在其绝对振转基态，从其电子基态流形的弱结合水平。该过程依赖于方便的电子激发态的存在，允许有效的受激拉曼绝热转移的水平人口。
2015-04-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Laser-assisted binding of ultracold polar molecules with Rydberg atoms in the van der Waals regime
在双光子激光激发下，研究了碱金属里德伯原子与异质二聚体的超冷长程碰撞。在分子保持在库原子里德堡轨道之外的低密度区域中，我们表明原子-分子对进入远程束缚三聚体状态的双光子光缔合（PA）在广泛的原子里德堡通道中是有效的。作为一个案例研究，我们得到的PA线型的三聚体组成的KRb分子的振转基态和激发Rb原子的渐近里德堡能级$n^{2}S_j$和$n^{2}D_j$，为$n=20-80$。我们预测的原子-分子结合能范围$10-10^3$ kHz的第一振动态低于阈值。在1.0 $μ$ K时，平均三聚体形成速率为$10^8\, {\rm s}^{-1}$级，并且弱依赖于主量子数$n$。我们的研究结果为更广泛地理解超冷原子里德伯库中稀分子的奇异长程碰撞奠定了基础。
2021-09-14 physics.atom-ph quant-ph
Direct absorption imaging of ultracold polar molecules
我们证明了一个直接吸收成像的超冷基态极性分子气体的量子简并附近的计划。分子成像的一个挑战是缺乏封闭的光学循环转变。我们的技术依赖于光子散粒噪声有限的吸收成像上的一个强大的绑定绑定的分子过渡。我们提出了这种成像技术的系统表征。使用这种技术结合飞行时间（TOF）膨胀，我们证明了确定分子气体的动量和空间分布的能力。我们预计，这种成像技术将是一个强大的工具，研究分子量子气体。
2010-03-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Controlling the dynamics of ultracold polar molecules in optical tweezers
光镊中捕获的超冷分子在量子技术和精密测量的实现方面显示出巨大的前景。我们研究了一个典型的情况下，两个相互作用的极性分子放置在单独的陷阱控制使用外部电场。例如，这使得量子计算方案成为可能，在该方案中，旋转结构被用于对量子比特状态进行编码。我们估计，典型的操作时间尺度所需的状态工程在几微秒的范围内。我们进一步强调的两体状态的空间结构的重要作用，具有显着的门加速采用陷阱诱导共振的潜力。
2021-12-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Non-adiabatic preparation of spin crystals with ultracold polar molecules
研究了强相互作用极性分子在光晶格中有序结构的生长动力学。利用偶极阻断微波激发，我们映射到一个相互作用的自旋1/2模型拥有基态与晶体顺序的系统，并描述了一种方法来制备这些国家之间的非磁性驱动分子旋转能级的转变。所提出的技术绕过了需要跨越相变，并允许创建有序域的大小相当大的方法相比，依赖于绝热制备。
2012-06-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Prospects for Quantum Computing with an Array of Ultracold Polar Paramagnetic Molecules
捕获的超冷分子阵列代表了实现通用量子计算机的有前途的平台。德米尔详细介绍了一个基于极性$^1Σ$分子斯塔克态作为量子比特的原型设计。在此，我们考虑极性$^2Σ$分子的阵列，此外，它们是固有顺磁性的，并且其Hund情况（b）自由转子状态是Bell状态。我们表明，通过使阵列同时均匀和不均匀的电场和磁场的组合，可以调谐阵列的斯塔克和塞曼状态的纠缠和量子位的网站地址。提出了两种实现光控CNOT门的方案，并讨论了它们在偶极-偶极耦合谱线展宽和电场、磁场不均匀性下的可行性。
2016-01-11 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Ancilla-assisted dark-state quantum gates in ultracold polar molecules
Center for Theoretical Physics and School of Physics and Optoelectronic Engineering, Hainan University（海南大学理论物理中心与物理光电工程学院）
本文提出一种基于辅助量子比特辅助暗态机制的双量子比特分子纠缠门，利用超冷极性分子平台实现高保真纠缠，并可扩展至多量子比特门。
2026-09-17 physics.app-ph physics.atom-ph quant-ph
Quantum engineering with ultracold polar molecules using trap-induced resonances
Faculty of Physics, University of Warsaw（华沙大学物理学院）
研究利用超冷极性分子和光学镊子阵列，通过陷阱诱导共振实现高效的量子门操作，用于量子计算和传感。
2026-03-30 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Anisotropic optical trapping of ultracold erbium atoms
超冷原子被束缚在偶极阱中，并受到一个势阱的作用，该势阱的深度正比于原子动态偶极极化率的实部。原子也经历光子散射，其速率与其动态偶极极化率的虚部成比例。在这篇文章中，我们计算了最近玻色凝聚的稀土原子铒基态的复动态偶极极化率。用二阶微扰理论中的状态和公式计算了极化率。的总和上执行的过渡能量和过渡偶极矩从基态铒，这是使用由Cowan代码提供的Rachah-Slater最小二乘拟合程序计算。这使我们能够预测9个未观察到的奇宇称能级的总角动量J=5，6和7，在25000-31000 cm-1以上的基态。关于俘获势，我们发现，基态铒基本上表现得像一个球对称原子，尽管它的大电子角动量。我们还发现两个基态铒原子之间存在各向同性的范德华相互作用，其特征系数C_6^{iso}=1760 a.u.。相反，光子散射率显示出明显的各向异性，因为它强烈地依赖于捕获光的偏振。
2013-10-23 physics.atom-ph quant-ph
Pendular trapping conditions for ultracold polar molecules enforced by external electric fields
从理论上研究了外磁场和电场同时作用下，超冷极性分子在光晶格中的囚禁条件。我们的结果是基于一个精确的电子结构计算的极性$^{23}$ Na $^{40}$ K极性分子在其绝对基态结合计算其振转超精细运动。我们发现，电场强度的$5.26(15)$千伏/厘米和这个字段和偏振的光学激光之间的角度$54.7^\circ$导致的陷阱设计为$^{23}$钠$^{40}$ K分子的退相干由于激光强度波动和波动的方向上的偏振保持在最低限度。括号中给出了一个标准差系统和统计不确定度。在这种条件下，用于诱导它们之间的可调谐偶极-偶极相互作用的$v=0$分子的超精细旋转态对经历超稳定的匹配捕获力。
2017-03-10 quant-ph
Long-range interactions between polar alkali-metal diatoms in external electric fields
我们计算了两个相同的极性双碱分子之间的远程相互作用，在他们的振子基态水平，为所有10个物种涉及锂，钠，钾，Rb和Cs，使用准确的量子化学结果结合现有的光谱数据。在自由空间中发现了八个物种的巨大范德华相互作用。通过改变电场大小和分子间距离，研究了平行于或垂直于分子间轴的外加电场诱导的偶极-偶极相互作用与范德华相互作用的竞争.我们的计算预测一个政权与两个分子的相互取向，但在实验室框架中没有优先方向。本文提出了一种超冷极性分子受激单光子辐射缔合成超冷四聚体的机制，这将为超冷多原子分子的光学操纵开辟道路。
2013-08-09 physics.atom-ph quant-ph
Two-photon optical shielding of collisions between ultracold polar molecules
针对超冷极性分子短程碰撞损失问题，提出双光子光学屏蔽方法，通过光场调控长程排斥相互作用，避免光子散射加热，适用于包括23Na39K在内的一大类极性双原子分子。
2023-06-27 quant-ph
Field-linked resonances of polar molecules
散射共振是控制超冷原子和分子相互作用的重要手段。然而，传统的Feshbach散射共振，这已经在各种平台上广泛研究，预计不存在于大多数超冷极性分子，由于快速损失时发生的两个分子在近距离接近。在这里，我们展示了一种新类型的散射共振，是广泛的极性分子的普遍性。在微波修饰的分子的散射中，由于分子间势中的稳定宏观四聚体态，出现了所谓的场联共振。我们确定了两个超冷基态钠-钾分子之间的共振，并使用微波频率和偏振调谐的非弹性碰撞率的三个数量级，从单一的限制远低于普遍制度。场联共振提供了一个调谐旋钮，以独立地控制弹性接触相互作用和偶极-偶极相互作用，我们观察到的热化率的修改。我们的结果提供了超冷极性分子之间共振散射的一般策略，为实现偶极超流体和分子超固体以及组装超冷多原子分子铺平了道路。
2022-10-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Robust storage qubits in ultracold polar molecules
具有长寿命相干性的量子态是量子计算、模拟和计量学的基础。在单重振转基态制备的超冷分子的核自旋态是编码和存储量子信息的一个很好的候选者。然而，重要的是要了解这些量子位的所有退相干来源，然后消除它们，以达到最长的相干时间。在这里，我们充分利用高分辨率的拉姆齐光谱学，在光学捕获的超冷气体的RbCs分子的存储量子位的退相干的主导机制。在对分子的超精细结构有了详细了解的指导下，我们将磁场调整到一对超精细态具有相同的磁矩的位置。这些状态形成量子位，其对磁场的变化不敏感。我们的实验揭示了一个意想不到的微分张量之间的状态，转动态的弱混合引起的光移。我们演示了如何通过设置线偏振陷阱光和所施加的磁场之间的角度为$\arccos{(1/\sqrt{3})}\approx55^{\circ}$的魔角来消除这种光偏移。这导致相干时间超过6.9 s（90%置信水平）。我们的研究结果揭示了超冷分子作为量子计算平台的潜力。
2021-03-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Polarons, Dressed Molecules, and Itinerant Ferromagnetism in ultracold Fermi gases
本文讨论了几个杂质原子在超冷费米子气体中的性质，即所谓的费米极化子问题。一方面，这个多体系统是有吸引力的，因为它可以用简单的图解和/或变分理论方法几乎精确地描述。另一方面，它提供了定量可靠的洞察强相互作用的人口不平衡量子混合物的相图。特别地，我们证明了极化子问题可以应用于研究巡游铁磁性，一个长期存在的问题，在量子力学。
2014-02-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Ro-vibrational van der Waals interaction between ultracold polar molecules
Institute for Molecules and Materials, Radboud University（分子与材料研究所，拉德堡德大学）
研究超冷极性分子间转动-振动范德瓦尔斯相互作用，利用其强相互作用实现分子费米混合物蒸发冷却，无需外部场屏蔽，与微波屏蔽兼容，可用于多种量子相关研究及稳定光晶格中的费米子分子等。
2026-08-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Quantum polarization spectroscopy of ultracold spinor gases
我们提出了一种方法，通过一系列的两个量子非破坏性的测量，通过发送非共振，偏振光脉冲通过气体的自旋气体的基态量子相位的检测。通过检测透射光的量子涨落和平均偏振值，识别了F=1和F=2旋量气体的各种平均场以及强相关相位的特征。
2007-03-11 cond-mat.other quant-ph
d-Wave Superfluidity in Optical Lattices of Ultracold Polar Molecules
最近对超冷极性分子的研究，受t-J哈密顿量的概括，表明分子可能比原子更适合研究d波超流性，因为系统具有更强的相互作用和更大的可调性。我们计算了极性分子在由弱耦合正方形格子组成的棋盘格中的相图。在最简单的实验可实现的情况下，只有隧道和XX型自旋-自旋相互作用，我们确定的参数制度的d波超流性发生。我们还发现，包括密度-密度相互作用破坏超流相，包括自旋密度或伊辛型自旋-自旋相互作用可以增强超流相。我们还提出了实验实现的微扰计算方案，表现出增强的d波超流性。
2011-12-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Hyperfine structure in the microwave spectra of ultracold polar molecules
本文研究了超冷碱金属二聚体在磁场、电场和复合场中的微波光谱，并考虑了原子核自旋引起的超精细结构。我们考虑的分子41K87Rb和7Li133Cs，这是目前的实验的目标，并展示了两个极端的大和小的核四极耦合。我们计算的频率和强度的过渡，可用于转移超冷分子之间的超精细态在磁场，采用不同的极化微波辐射。在电场中，超精细能级在特定的电场中显示出狭窄的避免交叉，我们用分子排列来解释。在电场中产生的超精细分裂可能会阻碍在量子计算中使用超冷分子的方案中的单独寻址，但是光谱的结构在组合场中被抑制。
2009-09-20 physics.chem-ph quant-ph
Photoassociation of ultracold long-range polyatomic molecules
我们探索了在基态电子态下，由外场排列的超冷极性分子对光学形成长程四原子和更大的多原子分子的可行性。根据相互作用的双原子分子的相对取向，我们发现，一个四原子可以形成为一个弱结合的复杂的非常扩展的晕态或作为一个纯的长程分子组成的共线或近共线的双原子分子。后者是一种新型的四原子分子，由两个双原子分子在长的分子间范围内结合而成，并被预测在冷和超冷状态下是稳定的。我们对超冷KRb和RbCs进行了数值研究，分别产生了（KRb）$_2$和（RbCs）$_2$复合物。基于极性分子间长程相互作用的普适性质，我们确定了具有良好偶极矩和四极矩比值的三原子和四原子线性极性分子，并将其推广到多原子分子。
2021-06-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Strong-Drive Floquet Engineering of Interacting Qudits: From Finite-Duration Controls to Emergent Symmetry
Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）
本研究提出强驱动 Floquet 理论，将实验可实现的有限时长脉冲波形纳入相互作用多能级量子系统的有效相互作用设计，可产生新相互作用与对称性，为该类系统的控制设计提供可扩展分析框架。
2026-09-07 cond-mat.str-el quant-ph
Quantum Zeno-based Detection and State Engineering of Ultracold Polar Molecules
我们提出并分析了一个工具箱，用于控制超冷极性分子的操纵，包括分子的检测，原子分子纠缠和耗散动力学工程。我们的设置是基于分子和原子之间的快速化学反应，导致系统中基于量子Zeno的碰撞阻塞。我们证明，可以找到一个简单的数值优化的实验参数，实现高结晶度。我们将我们的方法用于由NaK分子和Na原子组成的系统，我们讨论了剩余缺陷的后果，如有限的量子芝诺封锁强度。
2019-06-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Confinement-induced field-linked states of ultracold polar molecules
该研究预测了在静态电场和一维谐振限制下超冷双原子分子间存在稳定的束缚态，发现NaK-NaK费米子碰撞中可实现场联束缚态作为散射共振被观测，其寿命达数十秒，为多原子化学和Fermi气体超流配对探索提供了可能。
2024-09-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Toward scalable information processing with ultracold polar molecules in an electric field: a numerical investigation
我们数值研究了在静态电场中超冷NaCs极性分子的寄存器中用激光脉冲驱动量子算法的可能性。我们专注于通过考虑涉及分子间门（在相邻相互作用分子上实现）的电路来执行可扩展逻辑运算的可能性，以使信息在条件激光驱动的种群反转期间从一个分子转移到另一个分子。我们研究的算术运算（除了0或1的二进制数字和进位），只需要人口反转和Deutsch-Josza算法，需要控制的阶段的实施。在典型的实验条件下，我们的模拟表明，涉及几个量子位的高保真逻辑运算可以在几百微秒的时间尺度内执行，为在这些系统中操纵大量量子位开辟了有希望的前景。
2010-08-16 quant-ph
Factor-Group-Generated Polar Spaces and (Multi-)Qudits
最近，在广义泡利/狄拉克群和某些有限几何之间发现了一些有趣的关系。在这里，我们成功地为所有这些关系找到了一个普遍统一的框架。我们逐步引入必要和充分的条件，以满足以下方案：给定一个组$\vG$，我们首先构建向量空间上的$\GF(p)$，$p$一个素数，通过分解$\vG$适当的正常的子群。然后，通过用$\vG$的换位子群表示$\GF(p)$，构造了反映$\vG$中两个元素是否可换的交替双线性型.限制到$p=2$，我们搜索"细化“的二次形式，它捕获的事实是否$\vG$的元素的顺序是$\leq 2$。这样的因子群生成的向量空间允许在辛和正交极空间的语言中自然地重新解释，其中每个点成为$\vG$的几个不同元素的“凝聚”。最后，几个著名的物理例子（单和双量子位泡利群，无论是真实的和复杂的情况下）详细说明了形式主义的优良特性。
2009-10-13 math-ph math.MP quant-ph
Long-lived multilevel coherences and spin-1 dynamics encoded in the rotational states of ultracold molecules
本文利用魔数波长光镊实现超冷分子多个转动态间的长寿命相干，展示三态秒级相干、多参数估计与自旋-1动力学，并预测可扩展至十态。
2025-05-27 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Three-Body Recombination of Ultracold Microwave-Shielded Polar Molecules
研究极低温微波屏蔽极性分子的三体重组机制，揭示其在增强损失率中的主导作用。
2024-07-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Asymmetric quantum Rabi model, trap-dipole resonance, and quantum gates with optically trapped ultracold polar molecules
Center for Theoretical Physics and School of Physics and Optoelectronic Engineering, Hainan University（海南大学理论物理中心及物理与光电工程学院）
本文发现光阱中超冷极性分子的量子化运动可实现非对称量子拉比模型，并导致陷阱-偶极共振，通过引入快速iSWAP门和任意控制相位门，实现了高保真度的量子计算。
2026-05-22 quant-ph
Tunable Superfluidity and Quantum Magnetism with Ultracold Polar Molecules
通过选择光晶格中超冷极性分子的两个修饰转动态，我们得到了一个高度可调的t-J模型的推广，我们称之为t-J-V-W模型。除了XXZ自旋交换之外，该模型还具有密度-密度相互作用和新颖的密度-自旋相互作用;所有相互作用都是偶极的。我们表明，完全控制的所有相互作用参数的幅度和符号可以实现相互独立的隧道。作为证明系统潜力的第一步，我们应用密度矩阵重整化群方法（DMRG），以获得最简单的实验可实现的情况下的一维相图。具体来说，我们表明，t-J-V-W模型中的相互作用的可调性和长程性质，使增强超流性。最后，我们表明，布洛赫振荡在倾斜的晶格可以用来探测相图实验。
2011-06-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Far from equilibrium quantum magnetism with ultracold polar molecules
最近的理论指出了如何用超冷极性分子模拟量子磁性的可调模型。在这里，我们表明，目前的分子光晶格实验可以实现量子仿真的三个关键目标，尽管目前远远低于单位填充和量子简并。第一个是验证和基准的模型提出来描述这些系统。第二个是准备相关的和可能有用的国家在很好理解的制度。第三是探索现有理论技术无法实现的多体物理学。我们的建议依赖于一个非平衡协议，可以被视为拉姆齐光谱或相互作用淬火。它只使用任何超冷分子实验中可用的常规实验工具。
2012-09-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Efimov Effect in Ultracold Microwave-Shielded Polar Molecules
Department of Physics and Astronomy, Purdue University（普渡大学物理与天文系）；Purdue Quantum Science and Engineering Institute, Purdue University（普渡大学量子科学与工程研究所）
本文提出屏蔽偶极分子三体物理的量子力学描述，预言可观测的Efimov物理，发现三体参数在偶极单位下具有普适性。
2026-06-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
A Simple Quantum Model of Ultracold Polar Molecule Collisions
我们提出了一个统一的形式主义描述化学反应速率的捕获，超冷分子。这种形式主义将散射简化为它的基本特征，即反应物分子在最终相遇之前通过长程力的手套传播，然后一旦发生反应就有可能发生反应。以这种方式，电场依赖性应该容易地根据针对分波量子数$|L,M \rangle$的每个渐近值的一对拟合参数（连同$C_6$系数）来参数化。由此，碰撞率的电场依赖性自动地跟随。我们提出的例子，如KRb的反应性物种，和非反应性物种，如RbCs。
2010-07-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bose-Einstein condensate of ultracold sodium-rubidium molecules with tunable dipolar interactions
本文报道利用双微波屏蔽抑制损失并结合高效蒸发冷却，首次实现基态钠铷极性分子的玻色-爱因斯坦凝聚，并通过调节偶极相互作用观察到气相和量子液滴相，为强偶极量子物质与长程多体系统模拟开辟新途径。
2025-08-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Self-bound monolayer crystals of ultracold polar molecules
本研究通过路径积分量子蒙特卡洛模拟构建了超冷偶极分子的完整相图，发现其在特定相互作用下会形成自束缚量子液滴并最终转变为无外部约束的自束缚晶体单层，该现象源于微波修饰产生的各向异性偶极相互作用，且在低相互作用强度下即可观测。
2025-04-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Topological phases in ultracold polar-molecule quantum magnets
我们展示了如何在光晶格中使用极性分子来设计具有任意自旋S >= 1/2和具有方向相关自旋各向异性的相互作用的量子自旋模型。这是通过对分子的微波修饰旋转状态中的有效自旋自由度进行编码以及通过偶极相互作用耦合自旋来实现的。我们演示了如何实验上最方便的各向异性稳定的对称性保护的拓扑相位自旋梯。使用数值精确的密度矩阵重整化群方法，我们发现，这些相互作用的阶段-以前只在最近邻的情况下研究-生存在长程偶极相互作用的存在下。我们还展示了如何使用我们的方法来实现双线性双二次自旋1和Kitaev蜂窝模型。实验检测方案和缺陷进行了讨论。
2012-12-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Thermal and quantum fluctuations in chains of ultracold polar molecules
超冷极性分子，在高度各向异性的陷阱和通过排斥偶极势相互作用，可以在高密度下形成一维链。根据经典理论，在低温下，存在一个临界密度值，在该临界密度值处，发生从线性链到锯齿形链的二级相变。我们用经典和量子Monte Carlo方法研究了热涨落和量子涨落对这些自组织结构的影响，并计算了对关联函数和静态结构因子。取决于参数，这些函数表现出典型的晶体或液体系统的特性。我们比较了热和量子结果，确定类比和差异。最后，我们讨论了量子涨落对线性-锯齿形跃迁影响的实验参数范围。
2009-03-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Controlled symmetry breaking of the Fermi surface in ultracold polar molecules
Max-Planck-Institut für Quantenoptik（马克斯·普朗克量子光学研究所）；Munich Center for Quantum Science and Technology（慕尼黑量子科学与技术中心）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität（慕尼黑大学物理学院）
极低温极性分子中通过调控相互作用势实现费米面对称性破缺，展现高可调性平台及拓扑超流体前景。
2026-02-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Dynamic dipole polarizabilities of heteronuclear alkali dimers: optical response, trapping and control of ultracold molecules
在这篇文章中，我们解决的一般方法计算小量子系统的动态偶极极化率，基于一个求和的状态公式，原则上涉及整个系统的能谱。我们补充这种方法的几个参数的模型，涉及有限数量的有效过渡，允许一个紧凑和准确的表示的各向同性和各向异性的极化率的组件。我们将此方法应用于由两个碱金属原子（$^7$ Li，$^{23}$ Na，$^{39}$ K，$^{87}$ Rb，$^{133}$ Cs）组成的一系列十个杂原子分子。我们依赖于最新的光谱确定的势能曲线的最低电子状态，并在我们的系统的研究，这些系统在过去十年中进行更高的激发态和永久和过渡偶极矩。这样的汇编对于不断增长的超冷极性分子的研究是及时的。事实上，动态偶极极化率的知识是至关重要的模型的光学响应的分子被困在光晶格，并确定最佳的晶格频率，确保最佳的转移到绝对的基态的初始弱结合的分子。当它们存在时，我们确定所谓的“魔术频率”，其中ac-斯塔克位移，从而观察到的陷阱深度，对于弱束缚和基态分子是相同的。
2017-07-07 cond-mat.quant-gas physics.chem-ph quant-ph
Novel Mechanism of Supersolid of Ultracold Polar Molecules in Optical Lattices
本文研究了具有偶极-偶极相互作用的硬核Bose-哈伯德模型棋盘超固体。这种超固体与晶格模型中发现的所有其他超固体不同，因为晶体中不存在可供杂质或空位自由跳跃的超流路径。通过聚焦于晶体之间的排斥作用，我们揭示了偶极-偶极相互作用的长程尾具有增加畴壁形成的能量成本的作用。这种效应通过缺陷的二级跳跃过程产生超固体。我们还进行了精确的量子蒙特卡罗模拟，观察到玻色子动量分布中的一种新的双峰结构，这是超固体的一个明显证据。这可以通过光晶格系统中的飞行时间实验来测量。
2011-06-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Many-Body Physics with Ultracold Polar Molecules: Nanostructured Potential Barriers and Interactions
我们设计偶极量子多体哈密顿量，这将有助于实现奇异的量子相位在目前的实验条件下实现极性分子。其主要思想是在数十纳米的空间尺度上调制单体势垒和两体偶极相互作用，以强烈增强能量尺度，从而放松对观测工程多体系统新量子相的温度要求。我们考虑和比较两种方法。首先，利用光学非线性利用驻波光学光场生成纳米级屏障。在第二，静态电场梯度结合微波敷料用于写入纳米结构的空间图案上的诱导电偶极矩，从而偶极相互作用。我们研究了这些配置中分子的层间和界面结合态的形成，并提供了详细的估计结合能和预期的损失，目前的实验设置。
2020-06-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Floquet Engineering Ultracold Polar Molecules to Simulate Topological Insulators
我们提出了一个定量的，近期的实验蓝图的量子模拟的拓扑绝缘体使用晶格捕获的超冷极性分子。特别是，我们专注于所谓的霍普夫绝缘体，它代表了一个三维拓扑状态的物质存在以外的传统的十倍的方式和晶体对称性为基础的分类拓扑绝缘体。它的拓扑结构是由一个\emph{linking number}不变量，这需要长距离的自旋轨道耦合跳跃的实现保护。虽然这些成分到目前为止，排除了它的实现在固态系统和其他量子模拟架构，在同伴手稿[1901.08597]中，我们预测，霍普夫绝缘体实际上可以自然地出现在偶极相互作用系统。在这里，我们研究了一个特定的极性分子，其中有效的“自旋”是从亚晶格自由度形成晶格这样的架构。我们介绍了两种技术，允许一个优化偶极霍普夫绝缘体与大的带隙，这也应该很容易适用于模拟其他异国情调的能带结构。首先，我们描述了使用Floquet工程来控制偶极跳跃的范围和功能形式，其次，我们证明了分子AC极化率（在圆偏振光下）可以用来精确地调谐不同旋转状态之间的共振条件。为了验证后一种技术是否适用于当前的实验，我们从第一原理计算了${}^{40}$ K $^{87}$ Rb的$σ^+$光的AC极化率。最后，我们表明，实验是能够检测到的非常规拓扑结构的霍普夫绝缘体通过改变终止的晶格在其边缘，从而产生三个不同的类的边缘模式谱。
2021-05-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
