Creating macroscopic atomic EPR states from Bose condensates
提出了一个利用旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的相干自旋交换碰撞产生量子纠缠原子态的方案。产生的态具有宏观Einstein-Podolsky-Roson关联,其中一个准自旋分量的涨落消失。我们表明,一个细长的冷凝物具有大的纵横比是最适合创建这样的状态。
2000-07-05 quant-ph
Coherent atom-trimer conversion in a repulsive Bose-Einstein condensate
我们表明,使用一个广义的原子-分子暗态允许增强相干创建的三原子分子在一个排斥性原子玻色-爱因斯坦凝聚体,进一步增强的情况下,可能通过两个化学反应通道之间的建设性干涉的异质三聚体。
2007-03-26 quant-ph
Spin-mixing Interferometry with Bose-Einstein Condensates
非稳定旋量玻色-爱因斯坦凝聚体是制作非线性三模干涉仪的理想材料。我们的分析超越了标准的SU(1,1)参数化方法,因此提供了参数的制度,其中子散粒噪声的灵敏度可以达到相对于输入的总平均粒子数。退相干由于粒子的损失和有限的检测效率也被认为是。
2015-10-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Some remarks on the fragmentation of Bose condensates
我们展示了如何碎裂的玻色-爱因斯坦凝聚体可以发生排斥粒子间的相互作用和非均匀的外部潜力。
1998-02-19 quant-ph
Bragg spectroscopy for measuring Casimir-Polder interactions with Bose-Einstein condensates above corrugated surfaces
我们提出了一种方法来探测色散原子表面相互作用通过测量双光子布拉格光谱的动态结构因子的玻色-爱因斯坦凝聚体以上的波纹表面。该方法利用凝聚体相干性揭示了Casimir-Polder相互作用能的空间傅立叶分量。
2010-03-11 quant-ph
Spin Squeezing of a Bose-Einstein Condensate via Quantum Non-Demolition Measurement for Quantum-Enhanced Atom Interferometry
本文从理论上研究了利用量子非破坏测量来提高玻色凝聚原子干涉测量的灵敏度。特别是,我们关心的是提高现有的高精度原子干涉仪设备,因此限制自己稀释原子样品,并使用自由传播光,或光学腔在弱耦合制度。我们找到了最佳的参数制度,自旋压缩和原子损失之间的平衡,并发现显着改善灵敏度是可能的。最后,我们考虑使用压缩光,并表明这可以进一步提高灵敏度。
2020-05-01 cond-mat.quant-gas quant-ph
Interferometry using spinor Bose-Einstein condensates
我们研究了在z方向上的主导偏磁场和耦合旋量态的垂直较小场的影响下,光学囚禁的旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的时间演化。我们表明,如果偏置场依赖于时间的平方,旋量分量的相对相位影响最终状态的人口。这使得人们可以测量相对相位随时间演化的差异,从而在旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中实现多臂干涉仪。
2008-12-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Interferometry using Adiabatic Passage in Dilute Gas Bose-Einstein Condensates
我们从理论上研究了在玻色-爱因斯坦凝聚体中绝热通过的三阱干涉。具体来说,我们证明了分数相干传输绝热通道协议,使稳定的空间分裂的存在下,非线性相互作用。该方案的逆转产生BEC与三个孔的相位依赖性群体的相干重组。非线性相互作用对干涉测量的影响被量化,并发现导致中等相互作用强度的灵敏度增强。
2012-11-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Mach-Zehnder interferometry with interacting trapped Bose-Einstein condensates
我们从理论上分析了一个具有囚禁凝聚体的马赫-曾德尔干涉仪,发现它对粒子间相互作用引起的非线性具有惊人的稳定性。我们研究的相位灵敏度,对于数目压缩的输入状态,可以克服散粒噪声限制,并增加到海森堡限制,提供了一个贝叶斯或最大李克梵相位估计策略。最后,我们证明了鲁棒性的马赫-曾德尔干涉仪存在的相互作用对凝聚振荡和一个现实的原子计数误差。
2011-08-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Nonlinear quantum interferometry with Bose condensed atoms
在量子干涉测量中,控制和利用非线性相互作用对于实现高精度测量至关重要。包括玻色凝聚原子在内的超冷原子由于具有长的相干时间和高的可控性,被广泛用于实现量子干涉。本文综述了玻色凝聚原子量子干涉的理论研究进展。特别地,我们关注于原子-原子相互作用引起的非线性现象以及如何控制和利用这些非线性现象。在平均场描述下,由于原子与原子的相互作用,干涉图样中出现了物质波孤子,玻色-约瑟夫森结中存在宏观量子自陷。在多体描述下,原子与原子之间的相互作用可以产生非经典纠缠,利用这种纠缠可以实现超出标准量子极限的高精度测量。
2011-10-30 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Interferometry with non-classical motional states of a Bose-Einstein condensate
我们用双脉冲Ramsey型干涉仪研究了非简谐势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体的非经典运动态。用于操纵凝聚波函数的控制脉冲从最优控制理论获得,并直接优化以最大化干涉对比度。它们允许快速操纵的原子系综相比,固有的衰变和多体退相效应,从而达到92%的实验实施中的干涉对比度。
2014-02-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Atom interferometry with a weakly-interacting Bose Einstein condensate
我们演示了基于弱相互作用玻色-爱因斯坦凝聚体的原子干涉仪的工作。我们强烈地减少了相互作用引起的退相干,通常限制干涉仪的基础上被困的凝聚通过调谐的s-波散射长度几乎为零,通过磁费什巴赫共振。我们采用了一个$^{39}$ K凝聚体被困在一个光晶格,在布洛赫振荡是由重力。随着控制的散射长度更好,0.1 $a_0$,我们实现了数百毫秒的相干时间。原子样品的微米尺寸使我们的传感器具有高空间分辨率的测量力的理想候选人。我们的技术原则上可以扩展到其他测量方案,在囚禁原子干涉测量领域开辟了新的可能性。
2007-10-26 cond-mat.other quant-ph
Double-Slit Interferometry with a Bose-Einstein Condensate
玻色-爱因斯坦“双缝”干涉仪最近已由(Y。Shin et.例如,物理修订信函92 50405(2004))。我们通过数值求解三维空间中的含时Gross-Pitaevski方程来分析干涉步骤。我们专注于绝热时间尺度的问题和虚假的集体激发的创建作为一个可能的来源,实验观察到的强退相。量子涨落的作用进行了讨论。
2004-04-06 cond-mat.other cond-mat.soft quant-ph
Optimal atomic interferometry robust to detection noise using spin-1 atomic condensates
采用随时间演化的极性态,分析了自旋1原子玻色-爱因斯坦凝聚体量子干涉概念的实现。为了确定最佳的干涉配置,量子费舍尔信息被最大化。确定了三种最佳构型,其中一种构型在文献中尚未报道,尽管它给出了实验上可实现的短时动力学中最高的量子费舍尔信息值。最佳配置的细节进行了研究的基础上的误差传播公式,其中包括基于相互作用的读出协议,以减少检测噪声的破坏性影响。为了获得海森堡标度访问目前的实验技术,一个有效的测量和动力学反演的方法被开发,作为必要的协议的实施。
2019-10-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Modeling atom interferometry experiments with Bose-Einstein condensates in power-law potentials
最近涉及玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的原子干涉测量(AI)实验是在体积和询问时间的极端条件下进行的。应用于这些实验的标准平均场论的数值解提出了一个几乎棘手的挑战。我们提出了一个近似变分模型,提供了快速近似解决方案的框架格罗斯-Pitaevskii方程的幂律潜力。该模型非常适合设计和分析涉及BEC的人工智能实验,BEC被分裂,然后重新组合以形成干涉图案。我们推导出该模型的变分参数的运动方程,并说明了该模型可以应用于最近的AI实验中的步骤序列,其中BEC用于实现双Sagnac原子干涉仪旋转传感器。我们使用这个模型来研究有限尺寸和相互作用效应对单Sagnac干涉仪相移的影响。
2021-12-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Interferometry with independently prepared Bose-Einstein condensates
我们表明,它是可能的,以达到亚散粒噪声灵敏度的相位估计使用两个独立准备的玻色-爱因斯坦凝聚体作为输入的干涉仪。在这种情况下,粒子之间的量子相关性是突破散粒噪声极限所必需的,它源于玻色子的不可分割性。考虑到每个凝聚体中原子数的独立波动,我们计算了灵敏度的极限。我们的主要结论是,即使在存在主要的原子数波动,干涉仪上的两个独立的凝聚操作可以得到非常高的灵敏度。我们还表明,从测量的原子数的估计利用这些量子相关。这一观察是在最近测量多体系统中Fisher信息的背景下进行的[H. Strobel { \it et al},Science { \bf 345},424(2014)]开启了构造在散粒噪声极限以下操作的新型干涉仪的道路。
2014-10-31 cond-mat.quant-gas quant-ph
Tests of Bose-broken Symmetry in Atomic Bose-Einstein Condensates
本文提出了两原子玻色-爱因斯坦凝聚体间干涉可见性的坍缩和回复的基本模型。无论是从一开始就保持原子数守恒还是破坏原子数守恒,我们都得到了不同的回复时间预测。玻色破缺对称性的有效性可以通过对这些坍缩和复活的观测来检验。
1996-11-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Anomalous quantum-reflection of Bose-Einstein condensates as a self-screening effect
讨论了玻色-爱因斯坦凝聚体的反常量子反射效应,它是由凝聚体本身产生的屏蔽效应。我们得到一个有效的,与时间无关的单模方法,使我们能够定义不同的反射路径。我们比较我们的理论与实验结果。
2018-05-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Magnetic tensor gradiometry using Ramsey interferometry of spinor condensates
通过干涉测量两个空间分离的玻色-爱因斯坦凝聚体之间的相对相位,实现了磁张量梯度仪。我们进行同步拉姆齐干涉测量的近端$^{87}$ Rb自旋-1凝聚体在自由落体,并推断其相对拉莫尔相位-从而差分磁场强度-与共模相位噪声抑制超过$50\,\mathrm{dB}$。通过适当地偏置磁场和沿正交方向分离的BEC,我们测量的磁场梯度张量的环境和施加的磁场与标称精度的$30\,\mathrm{μG\,cm^{-1}}$和传感器体积的$2\times10^{-5}\,\mathrm{mm}^3$。我们预测的自旋投影噪声限制的磁能分辨率为$\hbar$为典型的塞曼相干时间的捕获凝聚与此计划,即使与固有的BEC实验的低测量占空比。
2015-05-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Systematic analysis of relative phase extraction in one-dimensional Bose gases interferometry
针对一维玻色气体干涉测量中忽略纵向动力学的问题,提出解析修正公式并数值评估误差传播,刻画干涉测量的可靠性,为改进相位提取方法以观测新物理现象提供指导。
2025-02-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Currents algebra for an atom-molecule Bose-Einstein condensate model
提出了一个原子-分子玻色-爱因斯坦凝聚体模型的相互转换流代数,并利用它得到了相互转换流的量子动力学性质。对于不同的哈密顿参数的选择,我得到不同的电流动力学。
2016-05-04 cond-mat.quant-gas quant-ph
Effect of atomic transfer on the decay of a Bose-Einstein condensate
我们提出了一个描述玻色-爱因斯坦凝聚体衰变的模型,该模型假设系统在衰变过程中保持热平衡。我们表明,在这种假设下,发生转移的原子从冷凝物的热云提高冷凝物的衰变率。
2003-03-21 cond-mat quant-ph
Quantum spins mixing in spinor Bose-Einstein condensates
我们研究了一个被囚禁的玻色-爱因斯坦凝聚体的基态的内部结构,其中原子具有三个内部超精细自旋。我们确定了一组使凝聚原子间相互作用能最小的集体自旋态。我们还研究了初始自旋极化凝聚的内部动力学。预测了自旋混合的时间尺度。
1998-07-17 cond-mat.soft quant-ph
Bosenova and three-body loss in a Rb-85 Bose-Einstein condensate
坍缩的玻色-爱因斯坦凝聚体是一个丰富而复杂的量子系统,用简单的模型对其进行定量解释已被证明是困难的。我们提出了新的实验数据上的崩溃的高密度Rb-85凝聚物与吸引力的相互作用,并找到定量的Gross-Pitaevskii方程的预测。凝聚体的坍缩数据和原子衰变的测量结果使我们对Rb-85三体损耗系数K_3在小的正、负散射长度下的值提出了新的限制。
2011-08-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Entangling Two Bose-Einstein Condensates by Stimulated Bragg Scattering
我们提出了一个利用布拉格光的散射纠缠两个空间分离的玻色-爱因斯坦凝聚体的实验。当两个凝聚体中的布拉格散射被一个共同的探针激发时,由于两个凝聚体之间的量子通信,两个凝聚体中产生的准粒子会纠缠在一起。纠缠被证明是显着的,发生在数量和正交相位变量。我们提出了两种方法来检测所产生的纠缠。
2002-06-20 cond-mat quant-ph
Nonlinear interferometry with Bose-Einstein condensates
我们分析了一个拟议的实验[Boixo等人,物理修订信函101,040403(2008)],用于在使用$N$原子的双模玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的非线性拉姆齐干涉仪中实现比$1/N$更好的灵敏度缩放。我们提出的数值模拟,证实了理想的$1/N^{3/2}$标度的BEC基态波函数的扩展的效果的分析预测。数值积分的耦合,时间相关的,双模式的Gross-Pitaevskii方程允许我们研究几个简化的假设,在最初的分析研究的建议,并探讨当他们可以证明。特别是,我们发现,这两种模式共享相同的空间波函数的时间长度是足以运行的计量方案。
2010-12-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Interference of an array of independent Bose-Einstein condensates
我们观测到了30个无关联相位的玻色-爱因斯坦凝聚体之间的高对比度物质波干涉。在从一维光晶格中释放出独立的凝聚物并使其扩展和重叠后,观察到干涉图样。这个最初令人惊讶的现象解释了一个简单的理论模型,概括了两个独立的冷凝物的干扰的分析。
2004-11-18 cond-mat.soft quant-ph
Macroscopic entanglement between a Bose Einstein condensate and a superconducting loop
本文从理论上研究了磁囚禁的玻色-爱因斯坦凝聚体与超导环之间的宏观纠缠。我们把超导环看作是两个不同磁通态的量子叠加,并与磁阱耦合产生宏观纠缠。该方案还提供了一个平台,以调查干涉与纠缠玻色-爱因斯坦凝聚体和探索物理在量子经典接口。
2009-10-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Decoherence effects in Bose-Einstein condensate interferometry. I General Theory
本文概述了双势阱中基于单分量BEC的干涉测量中退相干和退相效应的基本理论处理,其中可能涉及两种凝聚模式。结果为两个模式的冷凝和简单的单模冷凝的情况下。一个混合相空间分布函数的方法被用来通过截断Wigner表示的冷凝模式,和基本上未被占用的非冷凝模式通过一个正P表示描述。系统的哈密顿量描述的量子场算符的凝聚态和非凝聚态模式。导出了双相空间分布泛函的Fokker-Planck方程。等价的伊藤随机方程的凝聚和非凝聚领域,取代现场运营商,这些领域的产品的随机平均给出量子关联函数用于解释干涉实验。随机场方程是从泛函Fokker-Planck方程中的漂移向量获得的确定性项和噪声场的总和,噪声场的随机性质由泛函Fokker-Planck方程中的扩散矩阵确定。噪声场的随机性质与高斯-马尔可夫过程的随机性质相似,因为奇数个噪声场的随机平均值为零,而偶数个噪声场项的随机平均值是与成对噪声场相关的随机平均值的乘积之和。然而,每对由扩散矩阵的元素而不是噪声场本身的乘积表示。本文从广义平均场论出发,对两种凝聚态进行了处理。用伊藤随机场方程计算时,需要广义平均场论解.
2010-11-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Teleportation of a Bose-Einstein condensate state by controlled elastic collisions
发展了一个三势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体态的隐形传态方案。该协议使用硬球之间的交叉碰撞凝聚模式作为一种手段,产生纠缠。作为Bell态测量,提出了通过将冷凝模式与邻近阱中的另一模式的约瑟夫森耦合来执行冷凝正交的零差检测。
2002-12-19 cond-mat quant-ph
Resonances for coupled Bose-Einstein Condensates
本文研究了含有玻色-爱因斯坦凝聚体的双势阱的不对称性和势垒高度的周期性调制所引起的一些效应。在某些调制频率下,系统表现出共振,这可能导致阱之间的隧穿速率的增强,并且可以用于控制阱之间的颗粒分布。对于双阱系统预测的一些效应可以转移到光晶格中的玻色-爱因斯坦凝聚体的情况。
2004-06-11 physics.atom-ph quant-ph
Measurement-induced Squeezing of a Bose-Einstein Condensate
讨论了玻色-爱因斯坦凝聚体在非破坏性成像过程中的动力学。在凝聚态主方程中引入了一个广义Lindblad超算子来考虑测量的影响。具有足够高的激光强度的连续成像逐渐地将凝聚物的量子态驱动到数压缩态。这种测量引起的压缩的可观察到的后果进行了讨论。
2001-09-05 cond-mat quant-ph
Measurement and extinction of vector light shifts using interferometry of spinor condensates
我们利用超冷原子的差分Ramsey干涉术研究了在$λ= 1064\,\mathrm{nm}$上的远场共振光偶极阱的矢量光位移。VLS表现为一个"虚构的"磁场,我们认为这是暴露在不同强度的椭圆偏振光下的两个旋量凝聚体的拉莫尔频率的变化。我们使用我们的测量方案来诊断光感生磁场,并通过在每个光束中使用四分之一波片使捕获光线性偏振来将其抑制到其最大值的$2.1(8)\times10^{-4}$。我们对VLS-induced field的灵敏测量证明了偶极捕获光的高精度真空干涉偏振测量,并且可以适用于测量来自其他激光器的矢量偏移,推进了光学捕获原子在精密计量中的应用。
2016-11-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Atomic Bose-Einstein condensate to molecular Bose-Einstein condensate transition
分子量子气体的制备在化学反应的量子控制、精密测量、量子模拟和量子信息处理等方面有着广阔的应用前景。然而,实验制备更冷和更密集的分子样品,经常受到快速非弹性碰撞的阻碍,这些碰撞会加热和消耗粒子数。本文报道了自旋$g-$波分子通过诱导原子凝聚体中的配对相互作用形成二维玻色-爱因斯坦凝聚体。阱的几何形状和分子的低温有助于减少非弹性损失以确保热平衡。我们确定了分子散射长度为$+220(30)$ ~Bohr,并研究了强耦合区的非配对动力学。我们的工作证实了原子和分子凝聚体之间长期寻求的转变,玻色子类似于费米气体中的BEC-BCS(Bardeen-Cooper-Schieffer超流体)交叉。
2020-06-27 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quantum-gas microscopy and Talbot interferometry of the Bose-glass phase
Department of Physics, University of Strathclyde(斯特拉斯克莱德大学物理系);Aegiq Ltd.(Aegiq有限公司);Department of Physics, University of Oxford(牛津大学物理系)
研究通过量子气体显微镜与塔尔博干涉仪测量玻色玻璃相的相干长度,利用单原子分辨探测和超冷原子在二维晶格中的有序势,揭示玻色玻璃相的特征,并观察非平衡动力学的迹象。
2026-03-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Lattice-Trapped Atom Interferometry with a Bose-Einstein condensate: Observation and Control of Interactions
University of Washington(华盛顿大学)
利用弱相互作用的镱玻色-爱因斯坦凝聚体实现晶格捕获原子干涉仪,通过改变原子数或样品体积控制相互作用,并观察到平均场效应,为超越单原子物理的计量学进展开辟道路。
2026-05-26 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Number-conserving master equation theory for a dilute Bose-Einstein condensate
在量子数守恒主方程理论下,描述了$N$弱相互作用原子到玻色-爱因斯坦凝聚体的跃迁。基于对凝析气形成和非凝析热化时间尺度的分离,在包含所有两体相互作用过程的情况下,推导了非凝析气环境下凝析气子系统的主方程。数值模拟了凝聚体形成过程中凝聚体粒子数的分布,导出了一个条件,在该条件下,弱相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体的唯一平衡定态由无相互作用的$N$原子的Gibbs-Boltzmann热态给出.
2010-08-04 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Revealing the Condensate and Non-Condensate Distributions in the Inhomogeneous Bose-Hubbard Model
本文计算了Bose-哈伯德模型中的凝析分数以及凝析气和非凝析气的空间分布和动量分布。从我们的结果,很明显,使用近似分布可能会导致错误的冷凝物的实验估计。强相互作用使凝聚体在中心峰周围形成类似于圆盘的结构,这可能被误认为是非凝聚体原子。在转变温度附近,峰本身可以包括显著的非冷凝组分。使用从QMC模拟生成的分布,实验可以映射它们的测量,以更高的精度识别相变和温度。
2012-10-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Shock waves in a one-dimensional Bose gas: from a Bose-Einstein condensate to a Tonks gas
我们推导并分析了描述排斥相互作用的一维玻色气体的流体动力学方程的激波解。我们还使用保数Bogolubov方法来验证Gross-Pitaevskii方程在激波问题中的准确性。我们表明,量子校正的动力学的冲击(暗冲击起源的孤子)在玻色-爱因斯坦凝聚体是可以忽略不计的(重要的)一组现实的系统参数。指出了激波动力学中可能存在的玻色-爱因斯坦凝聚体- Tonks交叉的特征。我们的研究结果可以直接在不同的实验设置验证。
2006-04-03 cond-mat.other nlin.PS quant-ph
Transition of a mesoscopic bosonic gas into a Bose-Einstein condensate
利用玻色-爱因斯坦凝聚的数守恒主方程理论,模拟了N=200玻色原子的弱相互作用气体向玻色-爱因斯坦凝聚体转变过程中凝聚体数的分布.初始强烈的量子波动发生在冷凝物生长的指数周期减少在随后的饱和阶段,玻色气体最终放松到吉布斯-玻尔兹曼平衡之前。
2011-11-03 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Inelastic chaotic scattering on a Bose-Einstein condensate
我们设计了一种微观散射方法来探测玻色-爱因斯坦凝聚体的激发光谱。我们表明,实验上可访问的散射截面具有普遍的埃里克森波动,植根于基本的经典场方程的特性。
2012-03-02 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph
Bose polarons as relativistic Unruh-DeWitt detectors: Entanglement harvesting from Bose-Einstein condensates
Nordita, KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University(诺尔迪塔,皇家理工学院和斯德哥尔摩大学);Kirchhoff-Institut für Physik, Universität Heidelberg(基希霍夫物理研究所,海德堡大学)
将玻色-爱因斯坦凝聚体中的束缚杂质映射为Unruh-DeWitt探测器,通过有限时间Feshbach调谐实现纠缠提取,并给出实验可行参数。
2026-07-01 cond-mat.quant-gas hep-th quant-ph
Exactly solvable models for multiatomic molecular Bose-Einstein condensates
本文介绍了用代数Bethe近似方法建立的两族多原子异核和同核分子玻色-爱因斯坦凝聚体的精确可解模型。并给出了各模型的守恒量。
2011-08-05 cond-mat.quant-gas hep-th math-ph