Long-range sound-mediated dark soliton interactions in trapped atomic condensates
一个远程孤子的相互作用进行了讨论，即两个或两个以上的暗孤子相互作用在一个非均匀的原子凝聚，修改各自的动力学通过交换声波，而从来没有直接接触。理想化的双势阱结构可以实现两个孤子的完美能量转移和完全的周期性恒等反转。两个实验相关的几何形状进行了分析，这应该使这种远程相互作用的观察。
2010-11-24 cond-mat.quant-gas
Criticality in Trapped Atomic Systems
我们讨论了原子系统中的陷阱对精确确定二阶相变的关键参数所造成的一般限制，从中我们推导出最佳的协议来提取它们。我们表明，在目前的实验条件下，在现场的密度分布几乎不适合在强相关制度的临界点的准确研究。与最近的说法相反，对战斗时间图像的适当分析准确地产生了关键参数。
2010-03-26 cond-mat.quant-gas
Coupling between Rydberg states and Landau levels of electrons trapped on liquid helium
本文研究了液氦表面俘获电子的里德伯态与垂直磁场诱导的朗道能级之间的耦合。我们发现，这实现了一个原型量子系统等效于一个原子在一个腔，其中它们的耦合强度可以通过一个平行的磁场调谐。我们确定实验的原子跃迁能量的重整化耦合到腔，这可以被看作是一个模拟的兰姆位移。当耦合足够强时，基态和第一激发里德堡态之间的跃迁分裂成两个共振，对应于真空中的修饰态和腔中的一个光子。我们的结果是在定量协议的有效原子在腔模型中的所有参数是已知的高精度预测的能量移动。
2019-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Mapping trapped atomic gas with spin-orbit coupling to quantum Rabi-like model
我们建立了一个连接的超冷原子系统的谐波陷阱与拉曼诱导的自旋轨道耦合的量子拉比类模型。通过将囚禁原子系统映射到类拉比模型中，我们可以按照求解量子拉比模型的方法得到类拉比模型的精确解。这种映射的存在意味着我们可以用自旋轨道耦合的囚禁原子气体来研究量子光学中的基本模型。
2013-02-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Cavity driven Rabi oscillations between Rydberg states of atoms trapped on a superconducting atom chip
由冷原子和微波谐振器组成的混合量子系统可以实现原子自旋系统之间的腔介导的无限程相互作用，并实现用于微波到光学转换的原子量子存储器和换能器。为了实现原子与片上微波谐振器的强耦合，建议使用具有强电偶极跃迁的原子里德伯态。本文报道了在集成超导原子芯片上实现超冷原子里德堡跃迁与共面波导谐振腔微波场的相干耦合。我们观察并描述了腔驱动的原子里德堡态在非均匀电场中的拉比振荡。我们的研究证明了里德伯原子与超导电路相互作用的相干态操纵的可行性，但也揭示了挑战。
2021-05-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Collective emission of an atomic beam into an off-resonant cavity mode
研究了原子偶极束集体发射到光学腔中的情况。我们的重点在于原子跃迁频率和腔共振频率之间的有限失谐的影响。通过发展耦合原子-腔动力学的理论描述，我们分析了包括超辐射相在内的静止原子构型，其中原子经历连续的单色集体发射。此外，我们推导出一个解析公式的腔牵引系数，其特征的位移的发射频率向腔频率。我们发现，如果腔线宽远大于原子束的集体线宽，则原子束对腔场的抽拉很小。这种机制对于构建稳定的激光器是期望的，因为发射频率对于腔长度波动是鲁棒的。此外，我们调查的原子相的稳定性，并比较我们的理论预测与数值结果。值得注意的是，我们还发现了多色发射机制，其中光谱具有几个频率分量，而光输出仍然是超辐射的。
2021-07-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Influence of periodically modulated cavity field on the generation of atomic-squeezed states
研究了周期性时间调制的腔频率对N个二能级原子在一个移动镜的非平稳腔中产生压缩态的影响。结果表明，由光场真空态产生的光场的双光子特性在产生原子压缩态或自旋压缩态中起着重要作用。我们进一步证明了在真空态中制备的初始腔场具有最大的原子持续压缩。
2015-04-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Rydberg-induced optical nonlinearities from a cold atomic ensemble trapped inside a cavity
实验研究了置于光腔中的冷原子介质在激发到里德伯态时的非线性光学响应。S和D里德堡能级的激发是通过EIT（电磁感应透明）配置中的双光子跃迁进行的，下跃迁上有弱（红色）探测光束，上跃迁上有强（蓝色）耦合光束。观察到的探测光束的S态诱导的光学非线性可以解释使用半经典模型与范德华相互作用。对于D态，似乎有必要考虑里德伯激发到长寿命的暗态的动力学衰减。我们表明，测量的非线性可以解释用里德伯气泡模型与动态衰减。
2016-02-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Vortices and turbulence in trapped atomic condensates
经过十多年的实验产生和研究原子气体玻色-爱因斯坦凝聚体中量子化涡旋的物理学，研究开始集中在量子湍流中涡旋的作用，以及原子凝聚体中量子湍流的其他测量。这些研究方向有可能揭示量子湍流，涡旋和超流性的新见解，并在全新的环境中探索量子和经典湍流之间的相似性和差异。在这里，我们提出了一个重要的评估理论和实验研究在这个新兴领域的量子湍流在原子凝聚。
2013-10-28 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn
Density Operator Description of Atomic Ordered Spatial Modes in Cavity QED
本文对强耦合腔场中的抽运原子进行了量子蒙特卡罗模拟，原子几率密度形成两个有序的空间模，原子几率密度的峰值要么只分布在腔场形成的晶格中的奇位，要么只分布在偶位.提出了一种混合态密度算符模型，它描述了不同原子空间模与相应腔场分量之间的耦合，超越了纯态的解释。我们发展了一种新的分解处理，从稳态的模拟结果中得到原子的空间模式以及腔场统计。在此基础上，我们还研究了绝热极限下原子空间模几率的动力学过程。通过对模拟结果与密度算子模型的拟合误差分析，发现密度算子模型是对系统的一种较好的描述。
2013-05-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
Atomic spatial coherence with spontaneous emission in a strong coupling cavity
讨论了强耦合条件下，二能级原子与泵浦微腔相互作用中的自发发射的作用。特别地，我们利用量子蒙特卡罗模拟研究了原子的空间相干性。发现原子的自发发射破坏了相邻格点间的相干性，而腔的衰变并不破坏。此外，我们的空间相干函数的计算表明，在现场局域性的影响不大的腔衰减，但很大程度上取决于腔泵的振幅。
2010-07-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Measuring molecular electric dipoles using trapped atomic ions and ultrafast laser pulses
研究了由离子和电偶极子组成的混合量子系统。我们展示了如何捕获的离子可以用来测量由经典偶极子产生的小电场。我们讨论了该计划的应用程序来测量冷极性分子的电偶极矩，其内部状态可以控制超快激光脉冲，通过捕获它们在附近的被困离子。
2015-01-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Process tomography of dynamical decoupling in a dense optically trapped atomic ensemble
原子系综在量子信息科学中有许多潜在的应用。由于集体增强，在高密度下使用系综增加了量子操作的整体效率，但同时也增加了碰撞率并导致更快的退相干。在这里，我们报告的实验与光学捕获的87 Rb原子演示了20倍的相干时间增加时，应用动态去耦序列与超过200 π脉冲。我们进行量子过程层析成像，并表明，使用去耦方案的光学深度为230的密集系综可以用作原子存储器的相干时间超过3秒。
2010-04-07 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus quant-ph
Cavity optomechanics with cold atoms
几十年来，由于物体与光的相互作用而对物体产生的机械影响一直是原子物理学的中心课题。因此，人们发现，许多概念开发来描述腔光学机械系统与固态机械振荡器也平行开发有关冷原子物理学。我描述了几个这些想法从原子物理学，包括光学方法检测量子态的单个冷原子和原子系综，单原子腔量子电动力学内的运动效应，集体光学效应，如超辐射瑞利散射和腔冷却的原子系综。我提出了几个实验实现的腔光学力学中，原子系综作为机械元件。这些被分为通过将光发送到腔输入镜（“腔泵浦”）或通过将光发送到原子系综（“侧泵浦”）来驱动的系统。腔泵浦系统清楚地展示了腔光机系统的关键现象，包括腔辅助位置传感，相干反作用效应，如光学弹簧和腔冷却，以及光机双稳态;其中几种效应不仅被检测到线性，而且被检测到二次光机耦合。原子系综与机械扰动的极端隔离，以及其在原子共振频率附近的强极化性，使这些光机系统对量子辐射压力波动高度敏感。我描述了几种实验观察到这些波动的方法。最后，我考虑侧抽运腔的腔光学力学方面的实验，补充这些系统的凝聚态物理的概念，如量子相变和超固体最近的治疗。
2012-04-17 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Non-destructive detection of ions using atom-cavity collective strong coupling
我们提出了一种基于耦合到光学腔的原子的技术，用于对捕获离子进行无损检测。我们证明了真空拉比分裂（VRS），由于超冷Rb原子的集体强耦合到一个腔，改变存在的被困Rb+离子。Rb+离子是光学暗的，Rb原子是在暗磁光阱（MOT）中制备的。VRS是在最初暗的Rb原子的光学开放跃迁上测量的。测量本身是快速的，非破坏性的，并有足够的保真度，允许测量原子态选择性离子-原子碰撞率。该演示说明了一种基于原子-腔耦合的方法来测量两个粒子的相互作用一般和非破坏性。
2016-11-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
