Multimode collective scattering of light in free space by a cold atomic gas
我们研究了冷原子气体的集体反冲激光，它将入射激光的光子散射成自由空间中的多种辐射模式。该模型由N个原子的原子运动的经典方程组组成，其中辐射场已被消除。我们进行了数值模拟，使用分子动力学代码，相当有效的并行库仑求解器或PEPC，跟踪原子的轨迹。这些模拟显示了原子密度光栅的形成和散射光的集体增强，这两者都对原子云的形状和方向敏感。在初始为圆形云的情况下，云形状的动力学演化在密度光栅和集体散射的发展中起着重要的作用。使用有效的分子动力学程序的能力将是研究光与冷气体之间多模相互作用的有用工具。
2020-02-04 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Preparation of mesoscopic atomic ensembles with single-particle resolution
纠缠原子系综的分析及其在标准量子极限之外的干涉测量中的应用需要精确地确定原子的数目。我们提出了一种精确的原子荧光检测技术，该技术完全集成到一个实验装置中，用于产生多粒子纠缠量子态。单粒子分辨荧光测量$1$高达$30$原子。根据我们的噪声分析，我们推断，单原子分辨率扩展到一个有限的原子数的$390(20)$原子。我们利用精确的原子数检测来稳定激光冷却原子系综的原子数。对于按需制备的$7$原子的目标系综尺寸，我们实现了$92(2)\,\%$制备保真度，并使用磁光阱上的实时反馈达到低于散粒噪声水平的数波动$18(1)\,\mathrm{dB}$。
2019-12-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Coherent light propagation through cold atomic clouds beyond the independent scattering approximation
我们计算了在弱探针照明下冷原子气体的相对介电常数，直到密度的二阶。在一个图形表示方法的框架内，我们确定进入相干光传输的相对介电常数的描述的所有二阶图。这些图源于成对位置相关和经常性散射。利用耦合偶极方程，数值模拟了标量波和矢量波的相干传输，与微扰计算结果吻合较好。我们采用这种微扰膨胀的方法，经典的气体在休息，但该方法是可扩展的热气体与有限的原子运动和量子气体的非平凡的对相关性可以自然地包括在内。
2019-01-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Preparation of hundreds of microscopic atomic ensembles in optical tweezer arrays
我们提出了可编程的二维阵列的微观原子系综组成的400多个网站，几乎均匀的填充和小的原子数波动。我们的方法涉及直接投影的光图案从数字图像处理设备具有高的空间分辨率到一个光学煎饼陷阱作为一个水库。这使得可以在单个步骤中以高占用数量和每个镊子的低功率要求装载大的镊子阵列。每个原子系综被限制为$\sim 1\,μ$ m $^3$，具有从20到200个原子的可控占据和（亚）泊松原子数波动。因此，它们非常适合于量子模拟和实现集体编码的里德堡原子量子比特的大阵列，用于量子信息处理。
2019-12-09 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Combined quantum state preparation and laser cooling of a continuous beam of cold atoms
为了制备处于同一量子基态的冷铯原子，我们在连续原子喷泉上采用双激光光泵浦。第一激光激发F=4基态以将原子泵向F=3，而第二pi偏振激光激发D2线的F=3 -> F '= 3跃迁以产生朝向m=0的塞曼泵激。为了避免陷阱状态，我们在2D光晶格几何结构中实现第一激光器，从而产生偏振梯度。当光晶格激光器在D2线的F=4 -> F '= 4和F=4 -> F'= 5跃迁之间调谐时，这种配置具有同时产生西西弗斯冷却的优点，这对于去除由光泵浦产生的热是重要的。第二π偏振激光器的频率失谐揭示了一种新机制的作用，该机制提高了激光冷却和态制备效率。这种机制的物理解释进行了讨论。
2010-11-07 physics.atom-ph quant-ph
Optical resonance shifts in the fluorescence of thermal and cold atomic gases
我们表明，铷原子的冷气体的荧光的共振位移基本上不同于那些遵守标准连续介质电动力学的热原子系综。分析是基于大规模的微观数值模拟和实验测量的共振位移在光传播的稳态响应。
2016-04-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Topological phase preparation in a pair of atomic Bose-Einstein condensates
提出了一种在一对占据同一原子两个内态的玻色-爱因斯坦凝聚体中产生Skyrmion涡旋的方法。我们表明，各种不同的周期性阵列的涡流可以准备与适当的叠加正交驻波电磁波诱导两个凝聚体之间的相干耦合。
2000-03-03 cond-mat.stat-mech physics.atom-ph quant-ph
Coherent flash of light emitted by a cold atomic cloud
当一束共振激光射向光学厚度较厚的冷原子云时，突然关闭，向前发射出一束相干的闪光。观察到这种瞬态现象是由于原子散射体的高度共振特性。我们定量分析了它的时空特性，并表现出非常好的协议与理论预测。在补充实验的基础上，在不使用干涉仪的情况下重建了相干光场的相位。
2011-03-31 physics.atom-ph physics.optics
Preparation of ordered states in ultra-cold gases using Bayesian optimization
超冷原子气体在可控程度方面是独特的，无论是内部自由度还是外部自由度。这使得有可能使用它们来研究复杂的量子多体现象。然而，在许多情况下，尽管存在退相干和系统缺陷，但忠实地制备期望的量子态的先决条件并不总是充分满足。为了使路径到达特定的目标状态，我们探索了基于贝叶斯优化的量子最优控制框架。贝叶斯优化的概率建模和广泛的探索方面特别适合于数据采集昂贵的量子实验。使用数值模拟的超流莫特绝缘体过渡的玻色子在晶格中，以及形成的里德伯晶体作为明确的例子，我们证明了贝叶斯优化是能够找到更好的控制解决方案与有限的和嘈杂的数据相比，现有的最优控制方法。
2020-05-12 physics.atom-ph quant-ph stat.ML
Exploiting the local polarization of strongly confined light for sub-micron-resolution internal state preparation and manipulation of cold atoms
强限制光场必然表现出在亚波长尺度上变化的局部偏振。我们证明，这种单一的光学模式可以用来选择性地和同时操纵原子系综，这些原子系综彼此之间的距离小于一微米，并且与光场均匀耦合。该技术是实现与一个光学反射镜，它提供了一个强引导的光学模式和两个直径的铯原子的线性阵列之间的倏逝场接口。利用这一单一的光学模式，两个原子系综可以同时被光学泵浦到相反的塞曼态。此外，状态相关的光位移可以局部不同，从而使两个系综的独立相干操纵。我们的研究结果开辟了在纳米量子光学系统中对原子样品进行高级操作的途径。
2014-08-06 physics.atom-ph quant-ph
Light scattering from dense cold atomic media
我们从理论上研究了光通过冷原子介质的传播，其中运动，激光强度，原子密度和偏振的影响都可以修改散射光的特性。我们提出了两种不同的微观模型：“相干偶极子模型”和“随机游走模型”，都适合模拟最近的实验工作中所做的大原子阵列在低光强度制度。我们用它们来计算相关的观测，如线宽，峰值强度和线中心的发射光。我们进一步发展广义模型，明确考虑到原子运动。这些与较热的原子和超出低强度区域有关。我们表明，原子运动可以导致剧烈的退相和集体效应的减少，连同扭曲的线形。我们的研究结果适用于模拟依赖于原子-光相互作用的全域量子系统，包括原子钟，量子模拟器和纳米光子系统。
2016-05-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Photonic Band Gaps in One-Dimensionally Ordered Cold Atomic Vapors
利用激光驻波囚禁的冷原子，实验研究了光在一维有序原子结构上的布拉格光的反射。通过微调的周期性，我们达到了由于层之间的折射率对比度的多次反射的制度，产生前所未有的高反射效率的80%。根据先前的预测，这一结果可以通过在这样的系统中发生光子带隙来解释。
2011-06-06 physics.atom-ph physics.optics
QND measurements and state preparation in quantum gases by light detection
研究了囚禁在光晶格中的超冷原子的光散射。通过测量从腔中泄漏出来的光子，可以实现对各种原子变量的量子非破坏（QND）访问。根据所选择的几何形状，时间分辨光探测将原子量子态投影到各种原子数压缩态和薛定谔猫态。在一个单一的量子轨道的原子和光的性质的修改被证明。最终态的量子结构可以通过对同一样品的进一步观察来揭示。
2009-04-29 cond-mat.other physics.atom-ph physics.optics
Fast Preparation and Detection of a Rydberg Qubit using Atomic Ensembles
我们展示了一种快速制备，操纵和集体读出原子里德伯态量子比特的新方法。利用小原子系综内的里德伯阻塞，制备了一个成功概率为$F_p=0.93 \pm 0.02$的3~ $μ$ s内的单量子比特，旋转它，读出它在$6$ $μs$中的态，单次保真度为$F_d=0.92 \pm 0.04$ .集成辅助检测比具有相同光学分辨率的单个原子成像快$10^3$倍，并且能够快速重复非破坏性测量。我们观测到了15~ $μ$ s的量子比特相干时间，远大于$π$ 90~ns的旋转时间.讨论了从原子阵列中更快的量子信息处理到有效实现量子纠错的潜在应用。
2021-05-24 physics.atom-ph quant-ph
Fast loading of a cold mixture of Sodium and Potassium atoms from compact and versatile cold atomic beam sources
本研究设计并表征了用于$^{23}$Na和$^{39}$K原子的2D$^+$MOT冷原子源，结合光诱导原子解吸技术大幅提升俘获率，实现了大原子数双物种冷混合物的高效加载，可支撑超冷量子混合物的量子模拟研究。
2023-08-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Atomic Fock State Preparation Using Rydberg Blockade
我们使用3-16个原子系综的相干激发来证明由里德伯阻断介导的集体拉比翻转。使用校准的原子数测量，我们定量地确认预期的$\sqrt{N}$拉比频率提高到4%以内。由此产生的原子数分布与基本上完美的封锁是一致的。然后，我们使用集体Rabi $π$脉冲产生${\cal N}=1,2$原子数Fock态，分别为62%和48%的结晶度。${\cal N}=2$ Fock态显示了集体Rabi频率增强，而没有原子数涨落的破坏。
2013-10-28 physics.atom-ph quant-ph
Light pulse in $Λ$-type cold atomic gases
通过直接模拟动力学方程和研究色散关系，研究了在两束等强度反向传播的控制光作用下，光脉冲在$Lambda$型冷原子气体中的行为.我们的分析表明，依赖于存储的波包的长度$L_0$和地自旋相干的衰减率$γ$，重建的光可以表现出不同的行为。对于长的$L_0$和/或大的$γ$，产生稳定的光脉冲，而对于短的$L_0$和/或小的$γ$，出现两个传播的光脉冲。在$γ\to 0$极限中，光总是分裂成两个传播脉冲足够长的时间。这与最近的一个实验[Y. W.Lin等人，物理修订信函102，213601（2009）]，其中在激光冷却的冷原子系综中产生两个传播光脉冲。
2010-03-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Noise-induced topological transformations of vortex solitons in optical fibers filled with a cold atomic gas
我们考虑了在光抽运的情况下，在填充冷原子气体的空芯光纤中，光涡旋孤子的形成和传播受光和温度相关的原子涨落的影响。我们展示了不同的微扰引起的完全破坏和光滑变换的局部光学结构在空芯光纤中的拓扑特性。已确定的最大水平的光学和原子的波动，在该孤子制度可以保持。对这些水平的估计显示了在小于玻色-爱因斯坦凝聚体的临界温度的温度下观察光纤的芯填充气体中的光学涡旋孤子的机会。
2013-08-28 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Bichromatic State-Insensitive Trapping of Cold 133Cs-87Rb Atomic Mixtures
我们研究了两种不同原子种类，铯和铷的混合物的同时状态不敏感的捕获。铯原子和铷原子的魔波长不同，分别为$935.6$ nm和$789.9$ nm，因此单频同时状态不敏感捕获是不可能的。因此，我们确定双色捕获作为一种可行的方法来调整两个魔术波长到一个共同的值。相应地，我们提出了几种常见的魔术波长组合适合于同时状态不敏感的两个原子物种的捕获。
2015-10-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
High Density Pulsed Molecular Beam for Cold Ion Chemistry
近年来冷分子和超冷分子应用的扩展使人们重新关注在超真空条件下制备分子物种。与此同时，分子束已经被用于研究气相化学反应几十年了。在这篇手稿中，我们描述了一种装置，使用脉冲分子束技术，以实现高的局部气体密度，导致更快的反应速率与冷捕获离子。我们的特点束的空间轮廓使用被困离子本身。该装置可用于通过需要将捕获的离子前体激发到具有短寿命的状态的反应来制备分子种类，或者用于在背景室压力增加最小的情况下获得高反应速率。
2014-06-23 physics.atom-ph
Large Faraday rotation of resonant light in a cold atomic cloud
实验研究了激光冷却铷原子云中共振光的法拉第旋转。测量结果产生了一个大的费尔德常数在200 000度/T/mm的范围和150度的最大偏振旋转。为了解释探测激光光谱的作用，有必要对透射光的偏振态进行完整的分析。
2001-03-16 physics.atom-ph physics.optics
Ultrafast preparation and strong-field ionization of an atomic Bell-like state
提出在飞秒尺度下从单个氧分子制备价电子磁量子数纠缠的类贝尔原子态的方案，并利用非绝热隧穿电离探测单双电离概率相关性，实验结果验证了该纠缠态。
2021-08-23 physics.atom-ph quant-ph
Stationary Light Pulses in Cold Atomic Media
固定光脉冲（SLP），即，没有运动的光脉冲是通过用两个反向传播的耦合场检索存储的探测脉冲而形成的。我们发现，在冷原子介质中存在不可忽略的混杂拉曼激发，阻止了SLP的形成。我们在实验上证明了一种方法，以抑制这些拉曼激发，实现激光冷却原子中的SLP。我们的工作为冷原子和静止原子中的SLP研究开辟了道路，并为微光非线性光学提供了一条新的途径。
2008-11-18 physics.atom-ph physics.optics
Stationary and quasi-stationary light pulse in three-level cold atomic system
研究了在电磁感应透明条件下，在反向传播控制激光场驱动下，冷原子介质中的稳态和准稳态信号光脉冲。通过推导色散关系，我们提出了信号光脉冲的光谱和时间特性，以及原子退相干对空间分裂的耦合稳态光脉冲的显着影响。最后，我们讨论了准稳态光脉冲演化的冻结空间扩展的鲁棒相干控制的慢光脉冲。
2014-01-28 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Photonic properties of one-dimensionally-ordered cold atomic vapors under conditions of electromagnetically induced transparency
实验研究了电磁感应透明条件下一维光晶格中冷原子的光子学性质。我们发现，这样的介质有两个光子带隙。其中之一是在透明窗口，并产生了布拉格镜，这是光谱非常窄，动态可调。我们讨论了这个系统的优点和局限性。作为一个可能的应用说明，我们展示了一个双端口全光开关。
2012-08-08 physics.atom-ph physics.optics
Cooperatively enhanced light transmission in cold atomic matter
我们报告增强传输测量的光谱依赖性的前向光散射的高密度和冷合奏的87 Rb原子。这种现象是偶极-偶极相互作用诱导的原子样品中的合作光散射的结果，意味着与传统的比尔-朗伯定律中所体现的透射光的密度依赖性的显著偏离。从测量中提取密度相关的前向光散射截面的绝对值。
2014-10-09 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Fast compression of a cold atomic cloud using a blue detuned crossed dipole trap
我们在实验上实现了一个可压缩的蓝失谐交叉偶极冷原子阱，它允许对5 × 10^7个铷原子进行快速动态压缩（约5 ~ 10 ms），密度高达约10^13 cm^-3。偶极阱由两个相交的蓝失谐激光管组成。这些管使用单个快速旋转的激光束形成，对于足够快的旋转频率，激光束可以通过准静态电势精确地描述。通过动态地减小陷阱体积来压缩原子云，导致密度接近Ioffe-Reggel光局域化准则。
2012-10-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Optical-depth scaling of light scattering from a dense and cold atomic $^{87}$Rb gas
本文报道了$^{87}$ Rb原子在冷而稠密的原子气体中的近共振光散射。测量探针频率调谐附近的$F=2\to F'=3$近封闭的超精细过渡，特别注意从共振失谐的散射光强度的依赖关系，在样品中的原子数，和原子样品的大小。我们发现，在很宽的实验变量范围内，原子样品的光学深度作为一个有效的单一标度参数，它很好地描述了所有的实验数据。
2018-07-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Mesoscopic coherence in light scattering from cold, optically dense and disordered atomic systems
本文从理论上评述了冷原子、光密原子和无序原子系统光散射中的相干效应。发展的基本理论工具，然后阐述了通过几个物理原子物理学为基础的过程中，已至少部分实验探索。其中包括从相干后向散射效应、原子气体中的随机激光、量子存储器和光阱机制辅助下的光-原子界面中得出的例证。目前的理解和挑战与过渡到高原子密度和散射过程中的协同性也进行了详细讨论。
2017-01-11 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Influence of atomic motion on the collective effects in dense and cold atomic ensembles
我们表明，原子运动不仅导致显着的定量，但在某些情况下，也到密集和冷原子系综集体效应的定性修改，即使在这种情况下，当特征多普勒频移是几十倍小于自然线宽。观察到的影响被解释为由于抑制的亚辐射的原子的位移所造成的集体状态的影响。
2019-07-01 physics.atom-ph quant-ph
Light-induced fictitious magnetic fields for quantum storage in cold atomic ensembles
本文提出利用光诱导虚拟磁场延长冷原子系综量子存储器寿命，通过精确控制交流斯塔克位移的偏振、空间和时间特性补偿涨落与不均匀性，实现简单通用的量子存储方案。
2024-06-12 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Coherent scattering of near-resonant light by a Dense Microscopic Cold Atomic cloud
我们测量了激光冷却的原子云对光的相干光的散射，原子云的大小与光波长相当。通过将调谐在原子共振附近的激光束与原子散射的场进行干涉，我们观察到随着原子数目的增加，共振的红移、加宽和消光饱和。我们将这些特征归因于增强的光诱导偶极-偶极相互作用在冷的，致密的原子系综中，导致标准预测的失败，如“合作兰姆位移”。基于洛伦兹-洛伦兹公式的平均场模型对原子云的描述忽略了光被同一个原子反复散射的散射事件，而微观离散偶极子模型结合了这些效应，导致与观测结果越来越接近，尽管仍然存在差异。
2016-04-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Long-range gravitational-like interaction in a neutral atomic cold gas
准共振激光在冷原子云中产生长程吸引力。我们利用这种力在实验室中建立一个具有一维类引力相互作用的粒子质点系，在流体水平上建模。我们给出了这样的相互作用在冷锶气体的实验证据，研究云的密度分布，其大小作为原子数的函数，和它的呼吸振荡。
2013-01-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Jet-Loaded Cold Atomic Beam Source for Strontium
我们报告的设计和表征的冷原子源的锶（Sr）的基础上的二维磁光阱（MOT），是直接加载从原子射流的分配器。我们通过测量三维MOT的加载率来表征源的原子通量。我们发现加载速率高达每秒$10^{8}$原子。该装置结构紧凑，易于构造，并且具有低功耗。它解决了降低Sr冷束源复杂性的长期挑战，这与基于超冷Sr的光学原子钟和量子模拟和计算设备相关。
2023-02-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Description of ion motion in a Paul trap immersed in a cold atomic gas
我们研究了单离子在射频阱中的凝聚态和非凝聚态的超冷玻色气体中的问题。我们开发主方程形式主义描述的交感冷却，我们确定离子的冷却速率。我们表明，冷原子水库修改的稳定性图中的离子在保罗陷阱创建的区域中的离子被冷却或加热由于与时间相关的潜力交换的能量量子。
2014-12-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Observation of suppression of light scattering induced by dipole-dipole interactions in a cold atomic ensemble
本文研究了在偶极-偶极相互作用下，用近共振弱激光照射冷铷原子云时集体散射的出现。原子样品的大小与光的波长相当。当原子数从1逐渐增加到450时，我们观察到谱线变宽，出现小的红移，与此一致的是，相对于无相互作用原子的情况，散射光受到强烈的抑制。包括内部原子级结构的数值模拟与数据一致。
2014-10-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Microscopic Lensing by a Dense, Cold Atomic Sample
我们证明，一个冷的，致密的样品的87 Rb原子可以表现出微米级的透镜效应，很像与宏观尺寸的镜头。该实验是在传统的z扫描测量的方式，但在弱得多的领域，并密切关注的失谐依赖的透射光进行。使用数值模拟和通过将样品建模为具有球面焦距的薄透镜来解释结果。
2014-12-01 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
The effect of long-range forces on cold-atomic interaction: Ps-H system
利用改进的Ps-H系统静态交换模型，研究了长程作用力对冷原子相互作用的影响，得到了s波弹性相移和s波弹性截面.本文报道了在Ps-H系统中，用改进的静态交换模型在~ 3 × 10 ^{-6} eV能量下，由长程力引起的三重态通道中的费什巴赫共振。
2011-06-29 physics.atom-ph
Multiple scattering of light in cold atomic clouds with a magnetic field
从原子散射体的微观理论出发，描述了光在单原子上的光的散射，研究了光在有磁场B存在的冷原子云中的介观相干传播。给出了磁光效应和光学各向异性在B中的非微扰表达式。然后，我们考虑多次散射制度和解决的相干后向散射（CBS）效应的命运。结果表明，对于自旋为非零的原子，其基态的CBS干涉衬度比B=0时的值有所增加，这一结果与经典样品不同。我们验证我们的理论结果与实验数据的定量比较。
2013-03-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Some applications of the Faddeev-Yakubovsky equations to the cold-atom physics
本文介绍了Faddeev-Yakubovsky方程在描述原子束缚和散射问题中的一些最新应用。我们考虑了带电粒子$X$被氢原子散射的问题，特别关注$X=p,e^{\pm}$，冷玻色子分子系统以及N=3和N=4原子$^4$ He多聚体的束缚和散射性质。
2011-05-23 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus physics.atom-ph
Quantum State Preparation of Hydrogen Atoms by Hyperfine Quenching
本文讨论了利用均匀恒定磁场区域实现H（2S）光束的双态原子偏振器。我们已经观察到，具有这样的场配置的设备能够在宽范围的磁场强度和原子速度下实现有效的极化。此外，我们建立了一个标准，必须满足确认成功的极化。这是可能的，因为对于出射的两态原子束，莱曼- $α$辐射具有特定的拍频模式。
2020-05-27 physics.atom-ph quant-ph
All-optical convolution utilizing processing in memory based on a cold atomic ensemble
本研究针对光学存内计算的需求，利用冷原子系综的电磁诱导透明效应实现全光学卷积与光子图像边缘增强，获得超320微秒的相干存储寿命，为全光存内计算系统提供新的实现路径。
2025-06-17 physics.app-ph physics.atom-ph physics.optics
Quantum-Memory-Enhanced Preparation of Nonlocal Graph States
图态是一类重要的多体纠缠态。在线性光学量子信息方案中，以往的实验生成图态，特别是Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）态的效率随系统尺寸呈指数衰减，这限制了其在量子网络中的大规模应用。在这里，我们展示了一个有效的计划，准备图状态，只有一个多项式的开销使用长寿命的原子量子存储器。我们在两个原子系综中异步产生原子-光子纠缠态，只有当双方都成功时才能恢复存储的原子激发，并进一步将它们投影到四光子GHZ态。我们测量了这种GHZ态的保真度，并进一步证明了它在违反Bell型不等式和量子密码学中的应用。我们的工作展示了在大规模分布式系统中高效制备多体纠缠态的前景，并将其应用于量子信息处理和计量学。
2022-02-27 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Controlling the cold collision shift in high precision atomic interferometry
我们在这里提出了一种新的方法的基础上转移人口的绝热通过，允许制备冷原子样品的原子密度和原子数的一个明确的比例。利用该方法对激光冷却铯原子钟的冷碰撞频移进行了百分量级的测量，使铯原子喷泉精度的评估达到了$10^{-16}$水平。通过改进的装置，绝热通道将允许在高精度实验中在$10^{-3}$水平上测量原子数依赖的相移。
2002-09-03 physics.atom-ph
Probabilistic state preparation of a single molecular ion by projection measurement
我们展示了如何准备一个单一的分子离子在一个特定的内部量子态的情况下，该分子被捕获和同情冷却的原子离子和它的内部自由度最初在热平衡与周围环境。该计划是基于有条件的创建分子的内部状态和两个离子的集体运动的平移状态之间的相关性，然后通过原子离子搁置技术的投影测量这种集体模式。在大量内部状态中的状态准备是可能的。
2005-07-26 physics.atom-ph physics.chem-ph
The focusing effect of cold atomic cloud with a red-detuned Gaussian beam
我们利用远红失谐高斯激光束垂直于冷原子云的传播方向，实现了一种原子光学透镜，具有尺寸小、参数可调的优点。本文从理论上研究了温度为1 $μ$ K量级的冷原子云在微米尺度上自由下落通过原子光学透镜时的一维横向聚焦效应，并进行了实验验证。结果表明，理论与实验符合较好.
2015-01-28 physics.atom-ph quant-ph
Quantum reflection of single photons in a cold Rydberg atomic gas
提出并分析了一种利用电磁诱导透明实现单光子在冷里德伯原子气体中的量子反射的方案，该方案利用存储的门光子制备了一个深的、可调的吸引势阱.这种方案有望用于色散型单光子开关的设计，并可作为同时观察光子波粒性质的量子器件。
2022-08-07 physics.atom-ph quant-ph
Cold, dense atomic ion clouds produced by cryogenic buffer gas cooling
我们通过激光烧蚀金属靶和低温缓冲气体冷却所产生的等离子体来产生冷而致密的原子离子云（Ca $^+$，Dy $^+$）。我们使用激光吸收光谱测量离子云的温度和密度。我们发现在低至6K的温度下可以获得大的离子密度。我们的方法开辟了新的途径来研究冷中性等离子体，并进行调查光谱的离子，不能轻易地激光冷却。
2019-06-08 physics.atom-ph physics.plasm-ph
A proposed atom interferometry determination of $G$ at $10^{-5}$ using a cold atomic fountain
在精密计量学中，牛顿引力常数$G$的确定是一个真正的问题，因为它的历史被大量独立实验之间的巨大未知差异所困扰。在本文中，我们提出了一种新的实验装置测量$G$与$10^{-5}$的相对精度使用标准的冷原子喷泉和物质波干涉。我们详细讨论了系统误差的主要来源，也提供了预期的统计不确定性。本文还讨论了在$10^{-6}$水平上测定$G$的可行性。
2017-09-29 physics.atom-ph
Kibble-Zurek mechanism in the self-organization of a cold atomic cloud
当应用两个反向传播的激光束的冷云的铷原子，我们观察到自发形成的强度图案与空间结构的原子自旋。我们研究了这些图案中的缺陷的平均数量作为跨越过渡阈值的扫描时间的函数。我们观察到一个幂律减少的缺陷的数量随着扫描时间的增加，典型的Kibble-Zurek机制。测量的指数与超临界分岔的预测是一致的。
2016-10-04 physics.atom-ph
Quadrature noise in light propagating through a cold 87Rb atomic gas
本文报道了激光通过磁光阱中冷的~（87）Rb原子样品时的噪声特性的研究。激光器在87 Rb的Fg = 2 \rightarrow Fe = 1，2 D1跃迁周围调谐。我们观察到光信号中的正交相关噪声，这表明可能产生光的压缩态。我们测量的最小和最大相位相关噪声作为失谐量的函数，并将这些结果与理论预测进行比较，以探索使用冷原子Rb的光压缩的最佳条件。
2011-03-08 physics.atom-ph quant-ph
Atomic-state diagnostics and optimization in cold-atom experiments
我们报道了冷原子叠加态的产生、观测和优化。在我们的实验中，铷原子制备在磁光阱和后来，关闭后的捕获领域，法拉第旋转的弱探测光束被用来表征原子的状态，通过应用适当的光脉冲和外部磁场。我们讨论了原子自旋态的极化和排列的签名，并确定了主要因素负责恶化的原子序数和它们的相干性和目前的手段，为他们的优化，如在黑暗中与频闪探测放松。这些结果可用于冷原子样品的控制制备和静态场和瞬态场的原位测磁
2018-02-02 physics.atom-ph quant-ph
A scaling law for light scattering from dense and cold atomic ensembles
计算了偏振光与冷原子系综散射的微分截面。数值分析了随着原子系综尺寸的增大，原子的截面的变化。我们表明，对于典型的实验条件下，可以得到一个近似的标度律。非常好的协议被发现在与实验数据的大小依赖性的87$Rb原子的密集和冷云的比较。
2012-03-31 physics.atom-ph quant-ph
Emergence of spatial spin-wave correlations in a cold atomic gas
在准一维Rb原子样品中光学激发里德伯自旋波。成对自旋波关联是通过空间选择性地将量子态转移到光场和光的光电相关测量来观察的。的相关性被解释在退相的多重激发自旋波的长程里德伯相互作用。
2012-08-23 physics.atom-ph quant-ph
