Tuning Feshbach resonance in cold atomic gases with inter-channel coupling
研究表明,通过通道间耦合,可以对不同散射通道中的原子态进行修饰,从而调谐冷原子气体中费什巴赫共振的基本性质。通过耦合钟态流形中的超精细态,这种方案可以很容易地在类碱土原子的轨道费什巴赫共振中实现。以$^{173}$ Yb原子为例,我们发现共振位置和两体束缚态能量都敏感地依赖于通道间耦合强度,通道间耦合强度为调节原子间相互作用提供了控制参数.我们还展示了修饰费什巴赫共振对多体过程的巨大影响,如极化子到分子跃迁和BCS-BEC交叉。
2017-11-06 cond-mat.quant-gas
Spin evolution of cold atomic gases in SU(2)$\otimes $U(1) fields
本文研究了自旋-轨道耦合冷原子气体在只影响原子轨道运动的人工规范磁场中的响应函数和自旋演化。我们证明,各种制度的自旋轨道耦合强度,磁场,和无序可以在一个单一的方法的基础上表示的原子运动的辅助集体经典轨迹。我们的方法允许一个统一的描述费米子和玻色子气体。
2016-04-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Anderson Localization of cold atomic gases with effective spin-orbit interaction in a quasiperiodic optical lattice
从理论上研究了一维准周期势场中自旋-轨道耦合自旋1/2粒子的局域化性质,并利用囚禁在准周期光晶格势场中的冷原子和激光场实现了这一实验.给出了无序强度参数空间的相图和自旋轨道耦合参数空间的相图。通过原子波函数的多重分形分析和扩散动力学的数值模拟验证了相图。我们发现自旋轨道耦合可以导致光谱混合(扩展态和局域态共存)和迁移率边的出现。
2013-02-22 cond-mat.quant-gas
Observation of collective atomic recoil motion in a momentum-squeezed, ultra-cold, degenerate fermion gas
我们证明了明确的集体原子反冲运动在稀释,动量压缩,超冷简并费米子气体绕过泡利阻塞的影响。虽然由于量子气体服从费米-狄拉克统计,玻色子激发的增益必然不存在,但来自底层波混合过程的集体原子反冲运动是清晰可见的。在适当偏振的单个泵浦脉冲下,我们观察到两个相互垂直的混频过程同时发生。我们的实验还表明,在玻色-爱因斯坦凝聚体中观察到的红-蓝泵浦失谐不对称性在费米子中不发生。
2010-06-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Fast loading of a cold mixture of Sodium and Potassium atoms from compact and versatile cold atomic beam sources
本研究设计并表征了用于$^{23}$Na和$^{39}$K原子的2D$^+$MOT冷原子源,结合光诱导原子解吸技术大幅提升俘获率,实现了大原子数双物种冷混合物的高效加载,可支撑超冷量子混合物的量子模拟研究。
2023-08-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Crystalline phase for one-dimensional ultra-cold atomic bosons
本文研究了一维冷原子气体的接触相互作用。穿过约束诱导共振,玻色子之间的相关性增加,并引入了一个有效的范围内的相互作用势。在强相互作用区,利用到sine-Gordon模型和哈伯德模型的映射,我们可以导出存在光晶格时的相图。我们证明了一个相变的外观从Luttinger液体代数相关到结晶相的颗粒上的每一个第二晶格网站。
2010-09-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Cold atoms near superconductors: Atomic spin coherence beyond the Johnson noise limit
本文报道了超导铌丝表面附近原子自旋相干性的测量。与正常导电金属表面相比,原子自旋相干性保持超过约翰逊噪声极限的时间段。这一结果为超导体附近的磁近场噪声被强抑制提供了实验依据。超导体附近原子自旋相干时间的延长为相干耦合冷原子/固态混合量子系统的发展开辟了道路,该系统在量子信息处理和精密力传感方面具有潜在的应用。
2009-12-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Quantum information entropies of ultra-cold atomic gases in a harmonic trap
计算了绝对零度下弱相互作用囚禁原子玻色-爱因斯坦凝聚体和自旋极化囚禁原子费米气体的位置和动量空间信息熵。发现含$N$原子的量子系统的位置和动量空间信息熵之和具有普适形式$ S_t^{(D)} = N(a D - b \ln N) $,其中相互作用玻色子系统为$a \simeq 2.332$和$b = 2$,理想费米子系统为$a \simeq 1.982$和$b = 1$.这些结果服从Beckner,Bialynicki-Birula和Myceilski给出的熵不确定关系。
2011-10-24 cond-mat.quant-gas
Generating Steady Topologically Non-Trivial Artificial Spin Texture with Cold Atoms
本文提出了一种在冷原子系统中产生稳定的拓扑非平凡人工自旋织构的方案。给出了用拉盖尔-高斯光束产生电荷为1的Skyrmion织构的例子。这为研究冷原子系统中量子霍尔铁磁性的skyrmion激发提供了一个方案。
2014-08-30 cond-mat.quant-gas
Physics of Cold Atomic Fermi Gases
我们考虑一个封闭在陷阱中的冷的两组分原子费米气体。我们将状态之间的厄米耦合(我们假设它们是具有不同自旋的状态)与具有这些不同自旋的原子的库珀配对结合起来。这为研究涉及拉曼耦合的各种现象之间的相互作用开辟了新的前景(例如,原子激光器,暗态极化激元)和由粒子的库珀配对引起的效应(例如,超流性)。我们得到了物质波从振荡行为向放大行为转变的阈值。
2017-03-09 cond-mat.quant-gas quant-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
Weyl Exceptional Rings in a Three-Dimensional Dissipative Cold Atomic Gas
三维拓扑Weyl半金属通常可以支持一个零维Weyl点,其特征在于量子化的Chern数或一个一维Weyl节环(或线),其特征在于动量空间中的量子化Berry相位。在这里,在一个耗散系统的粒子增益和损失,我们发现了一种新型的拓扑环,被称为外尔例外环的例外点,两个本征态合并组成。这样一个Weyl例外环的特征是一个量子化的Chern数和一个量子化的Berry相位,它们是通过黎曼曲面定义的。提出了一种实现和测量光晶格中耗散冷原子气体外尔例外环的实验方案。
2016-11-14 cond-mat.quant-gas
Asymmetric Conductivity of the Kondo Effect in Cold Atomic Systems
基于碱土金属原子量子模拟的理论和实验研究进展,提出了一个在冷原子系统中探测近藤物理的方案.研究表明,在约束诱导共振(CIR)附近,声发射原子的内禀自旋交换相互作用可以显著增强,这有利于近藤物理的模拟.由于近藤效应只出现在反铁磁耦合中,我们发现这种系统的电导率在自旋交换相互作用的共振上表现出不对称性。非对称电导率可以作为冷原子背景下近藤物理的确凿证据。当外加磁场增加时,费米面附近的自旋交换过程被塞曼能抑制,电导率变得越来越对称。我们的结果可以在目前的实验装置进行验证。
2021-04-17 cond-mat.quant-gas
Majorana corner pairs in a two-dimensional $s$-wave cold atomic superfluid
我们提出了一种在二维冷原子光晶格上利用$s$波超流配对在印迹缺陷的角上制备Majorana对的方法。与以前的方案不同,我们的方案依赖于自旋轨道耦合的符号翻转在角落里,这可以在实验中通过调整入射拉曼激光的角度进行调谐。马约拉纳角对被发现位于两个政权之间的界面,具有相反的自旋轨道耦合强度,在anticcampaign方向,并对某些持续的扰动是强大的。我们的工作提供了一种新的方式来实现和操纵马约拉纳对与现有的冷原子技术。
2020-06-12 cond-mat.quant-gas
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
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
Probing subradiant dynamics in cold atomic ensembles via population and emitted light measurements
本文利用耗尽成像技术对174Yb超冷原子云中亚辐射激发态布居进行时空分辨测量,并结合散射光强度表征其衰变动力学,结果与二能级系综模拟定量吻合。
2025-07-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Precision Minimally-destructive detection of ultra-cold atomic ensembles
本文提出一种基于色散光-原子相互作用的精密最小破坏性测量技术,用于制备具有目标原子数的超冷原子系综,并支持量子增强测量与干涉仪初始原子数态制备。
2025-06-05 cond-mat.quant-gas quant-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
Polytropic equilibrium and normal modes in cold atomic traps
由于光的多次光的散射,磁光阱中冷气体的压缩极限是一个长期存在的问题。这种散射机制在系统中引起长程相互作用,这是导致等离子体现象发生的原因。本文研究了介导原子-原子相互作用的长程特性在磁光阱平衡和动力学特性中的重要性。利用流体动力学制剂,我们推导出一个广义的Lane-Emden方程建模的多方平衡的磁光陷阱,使我们能够描述的两个极限情况之间的交叉:温度为主和多重散射为主的陷阱。还计算了系统的正常集体模式。
2013-05-20 cond-mat.quant-gas
Hydrodynamics of cold atomic gases in the limit of weak nonlinearity, dispersion and dissipation
近年来,冷原子气体相互作用动力学的研究已成为实验和理论研究的热点。冷原子系统通常表现出流体动力学行为,并支持非线性色散波的传播。虽然这种传播依赖于系统的许多细节,但可以在弱非线性、色散和耗散(WNDD)的相当普遍的极限中获得很大的洞察力。在这个极限下,我们使用约化微扰方法将一些与冷原子相关的流体动力学模型映射到众所周知的手征一维方程,如KdV,Burgers,KdV-Burgers和Benjamin-Ono方程。这些方程已在文献中进行了深入的研究。映射给了我们一个简单的方法来估计原始流体动力学方程,并研究非线性,耗散和色散之间的相互作用,这是非线性流体动力学的标志。
2012-05-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Bump-on-tail instability of twisted excitations in rotating cold atomic clouds
我们开发了一个动力学理论扭曲的密度波(声子),携带有限数量的轨道角动量,在大型磁光阱,其中集体过程,由于散射光子的交换被认为是。色散关系和动力学(朗道)阻尼的显式表达式推导和轨道角动量的贡献进行了讨论。我们发现,旋转的云,呈现环形结构,携带轨道角动量的声子可以跨越不稳定的阈值和增长的噪音,而通常的平面波解动力学阻尼。
2015-08-20 cond-mat.quant-gas
A scanning gate microscope for cold atomic gases
我们提出了一种空间分辨冷原子气体中的输运的扫描探针显微镜技术,与半导体物理中的扫描门显微镜非常相似。量子点接触连接到两个原子水库的电导测量的存在下,紧聚焦的激光束作为一个本地的扰动,可以精确地定位在空间中。通过扫描它的位置并记录电导的后续变化,我们获得了通过量子点接触的高分辨率输运图。我们证明了一个空间分辨率相当于内的原子的横波功能的通道的程度,和低于10 nm的位置灵敏度。我们的测量结果与分析模型和从头算数值模拟一致,使我们能够确定一个制度的运输隧道占主导地位的热效应。我们的技术为冷原子气体的高分辨率观测和操纵开辟了新的前景。
2017-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Preparation of ultra-cold atomic-ensemble arrays using time-multiplexed optical tweezers
我们使用基于时间复用声光偏转器的光镊将超冷铯原子捕获在一维原子系综阵列中。对于2.5 $μ$ K和50 nK之间的温度,我们研究了光镊脉冲之间的最大时间,保留在一个单一的陷阱中的原子数。这个时间提供了一个估计的最大数量的网站在一个阵列的时间复用光镊。我们演示了蒸发冷却的原子阵列中的多达25个光镊陷阱和制备的原子在一个盒子的潜力。此外,我们展示了三种不同的协议,从一个不断扩大的超冷原子云转移的原子系综阵列的制备。这些导致制备平均由$\sim$ 100个原子组成的高达74个原子系综的阵列。
2022-07-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Stückelberg-Interferometry with ultra-cold atoms
我们表明,以及如何超冷原子在一个加速的双带晶格是一个受控的实现朗道-齐纳-Stückelberg干涉。
2010-12-16 cond-mat.quant-gas quant-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
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
Dynamics of a quantum quench in an ultra-cold atomic BCS superfluid
研究了超冷原子BCS超流体在对相互作用逐渐减弱的情况下向BCS超流体-费米液体量子临界点移动的动力学过程。我们分析了BCS超流如何脱离平衡态,并表明非平衡能隙和库珀对大小反映了临界性质的转变。我们观察到三个阶段的演变:绝热的库珀对的大小是成反比的平衡间隙,弱非平衡,它是成反比的非平衡间隙,和强烈的非平衡,它从平衡和非平衡间隙。这些现象应该刺激未来的非平衡超冷原子BCS超流体的实验表征。
2010-12-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
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
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
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
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
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
Heat and spin transport in a cold atomic Fermi gas
受最近测量超冷幺正原子费米气体中的自旋输运的实验的启发(Sommer等人,2011; Sommer等人,2011),我们探讨了三维自旋极化原子费米气体中的自旋和热输运理论。我们开发的自旋和热扩散系数的估计,并讨论磁热效应,即自旋塞贝克和自旋珀耳帖效应。我们估计这些传输系数使用玻尔兹曼动力学方程在经典的制度和目前的实验访问签名的自旋塞贝克效应。我们研究了一个精确可解的模型,说明了动量相关的散射在磁热效应中的作用。
2012-11-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
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
Thermoelectric transport and Peltier cooling of cold atomic gases
这篇简短的评论介绍了冷原子介观物理学的新兴领域,重点是热和“热电”输运,即粒子和熵的耦合输运。我们特别回顾了理论预测和实验观察到的热电效应在这样的系统之间的比较。我们还展示了如何结合精心设计的传输特性和蒸发冷却导致等效的珀尔帖效应与冷原子,这可以被用来作为一个新的冷却程序,提高冷却功率和效率相比,目前使用的蒸发冷却原子气体。这可能会导致新一代的实验,探测超冷费米子原子在低温下的强相关效应。
2016-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas 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
Rydberg tomography of an ultra-cold atomic cloud
里德伯原子之间的强相互作用最显著的特征之一是偶极阻塞效应,它只允许在阻塞球的体积内对里德伯态进行单次激发。在这里,我们提出了一种方法,在空间上可视化这种现象的非均匀气体的超冷铷原子。在我们的实验中,我们扫描的位置之一的激发激光器的冷云,并确定检测到的里德堡激发作为位置的函数的数量。通过中间5P水平的双光子电离过程中产生的离子的数量得到一个比较这种分布,我们证明了封锁效应修改的里德伯激发轮廓的宽度。此外,我们还研究了里德堡激发的动力学,发现激发的时间尺度依赖于束流位置处的原子密度。
2013-08-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Microscopic derivation of Hubbard parameters for cold atomic gases
研究了光晶格中两原子粒子通过费什巴赫共振相互作用的精确解。分析包括所有较高的频带的影响,以及适当的重整化的分子能量在封闭的通道。在布洛赫波的扩展,我们表明,这个问题减少到一个简单的矩阵方程,可以解决数值非常有效。这个精确的解决方案允许精确的测定参数的哈伯德模型和两个粒子的束缚态能量。我们确定的制度,单带哈伯德模型未能描述的原子的散射以及束缚态。
2009-12-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Classical Rotons in Cold Atomic Traps
我们预言了在有漫射光存在的情况下,冷原子气体中元激发的色散关系中会出现一个旋子极小值。在大的磁局部陷阱中,光的多次光的散射是系统的集体行为的原因,这与原子之间有效的库仑相互作用有关。在光学厚云中,再散射光经历漫射传播,这是作用于原子上的随机短程力的原因。我们表明,这两种力量之间的动态竞争的结果上一个新的极化激元模式,它表现出一个Roton最小值。利用Feynman的静态结构因子公式,我们证明了系统中的长程序的出现与Roton极小值有关。
2011-12-31 cond-mat.quant-gas quant-ph
From Cosmology to Cold Atoms: Observation of Sakharov Oscillations in Quenched Atomic Superfluids
萨哈罗夫振荡是在理想流体中同步产生的干涉声波的表现,通常在早期宇宙演化和宇宙微波背景辐射的各向异性的背景下讨论。在这里,我们报告的实验室演示萨哈罗夫振荡淬火原子超流体。我们淬火的样品Feshbach调谐和监测随后的密度波动在不同的时间和长度尺度的原位成像。Sakharov振荡被认为是原子密度功率谱中的多峰结构,类似于宇宙微波背景。我们还观察了时域中的萨哈罗夫振荡,从中提取了超流体的能量色散,并确定了激发的声波视界。
2012-08-31 astro-ph.CO cond-mat.quant-gas
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
Improving cold-atom sensors with quantum entanglement: Prospects and challenges
量子纠缠已经在冷原子实验中产生和验证,并用于在散粒噪声极限以下进行原子干涉测量。然而,当前最先进的冷原子装置利用可分离的(即,未纠缠的)原子状态。这篇观点文章提出了一个问题:纠缠能有效地改善冷原子传感器吗?从某种意义上说,它能提供目前最先进的设备无法实现的新的传感能力。我们简要回顾了精密冷原子传感的最新技术,重点关注时钟和惯性传感器,确定纠缠可能给这些设备带来的潜在好处,以及实现这些好处需要克服的挑战。我们调查了在冷原子系统中产生计量学上有用的纠缠的方法,注意到它们的相对优势和劣势,并评估了它们在近中期量子增强冷原子传感中的前景。
2021-04-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Nonequilibrium Quantum Fields: From Cold Atoms to Cosmology
Les Houches暑期学校关于“平衡之外的强相互作用量子系统”的讲座笔记。
2015-03-10 cond-mat.quant-gas hep-ph
Near-resonant light transmission in two-dimensional dense cold atomic media with short-range positional correlations
光在无序介质中的传播是光学和光子学中的一个基本而重要的问题。特别是,无序冷原子系综中的工程光-物质相互作用是现代量子和原子光学的中心课题之一。稠密原子气体在光激发下的集体响应对量子传感器、原子钟和量子信息存储等量子技术有着重要的影响。在这里,我们分析了具有短程位置相关性的二维致密超冷原子系综中的近共振光传输。基于不同原子数密度和关联长度下的耦合偶极模拟,我们发现这些位置关联强烈影响集体效应,表现为传输共振线的显著移动和加宽或变窄。结果表明,平均场论如洛伦兹-洛伦兹关系不能描述这种集体效应。我们进一步研究了本征态的统计分布,这是显着的偶极-偶极相互作用和位置关联之间的相互作用的影响。这一工作对冷原子系综中的集体效应和合作效应以及强散射无序介质中光输运的介观物理研究具有重要意义。
2019-11-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas physics.optics
Immersing carbon nano-tubes in cold atomic gases
我们研究了一个独立的,振动的碳纳米管,是安装在一个原子芯片,并沉浸在云的超冷原子的交感神经松弛。与纳米管碰撞的气体原子通过Casimir-Polder势激发声子。我们使用费米的黄金法则来估计相关的实验参数的弛豫率,并开发一个完全动态的弛豫理论的多模声子场嵌入在一个热原子水库。基于现有的实验数据,我们确定的弛豫率作为一个函数的原子密度和温度所需的交感基态冷却的碳纳米管。
2013-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Disorder in low dimensions: localisation effects in spin glass wires and cold atoms
在本文中,我们回顾了我们小组最近在研究无序对显示相位相干性的系统的影响方面的活动。这些研究集中在介观金属自旋玻璃中的电子输运和无序势阱中的冷原子气体。
2009-10-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Non-equilibrium dynamics of fluctuations in an ultra-cold atomic mixture
我们研究了超冷玻色气体混合物通过自旋变化碰撞相互作用的自旋涨落动力学。实验实施采用$^{23}$ Na和$^{7}$ Li原子,其在宽范围的初始条件下不平衡制备。我们确定了三个制度,在不同的初始状态的系统的动力学:一个长寿的亚稳态制度,波动增长强劲的不稳定范围,和一个快速放松的制度接近热平衡。理论建模的数据使我们能够重建有效的潜力,其特征在于不同的动力学制度的系统。
2022-04-13 cond-mat.quant-gas hep-ph quant-ph
Strongly correlated states of a small cold atomic cloud from geometric gauge fields
利用精确对角化方法,我们分析了在人工磁场存在下,一个小的冷玻色原子系统的强关联态的出现。这个规范场是由耦合两个内部原子态的激光束产生的,它与原子在遵循原子的两个本征态之一--激光耦合时出现的Berry几何相位有关。我们的方法使我们能够超越绝热近似,并描述广义Laughlin波函数出现在强磁场极限。
2011-10-16 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Comparison of three approaches to light scattering by dilute cold atomic ensembles
原子与光相互作用中的集体效应对于冷原子量子器件的研制和复杂介质中光输运的基础研究具有重要意义。在这里,我们讨论和比较三种不同的方法,光散射的稀释冷原子系综。第一种方法是耦合偶极子模型,在低强度下有效,其中包括合作效应,如超辐射和其他相干特性。第二种是随机行走模型,它包含了经典的多次散射,忽略了相干效应。第三种方法是仅基于激发光束在介质内的衰减的粗略近似,即所谓的“阴影效应”。我们表明,在低密度样品的情况下,随机游走的方法是一个很好的近似稳态光散射,阴影效应令人惊讶地给出了相当准确的结果,至少光学深度的顺序为15。
2019-07-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Purification and many-body localization in cold atomic gases
我们提出通过实现一个具有二元无序的玻色-哈伯德链并研究它的非平衡动力学来观察冷原子气体中的多体局域化。特别是,我们表明,测量偶数和奇数站点之间的占领的差异,从一个准备好的密度波状态,提供了明确的本地化签名。作为多体局域相的标志,我们确认,此外,在时间和泊松水平统计的纠缠熵的对数增加。我们的数值密度矩阵重整化群计算无限系统的大小是基于纯化的方法,这使我们能够准确地执行无序平均,从而产生的数据没有任何统计噪声和最大的模拟时间高达10倍以上的清洁的情况下。
2014-11-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Cold atom dynamics in crossed laser beam waveguides
研究了由两束不同强度的红失谐激光和一束位于拐角处的蓝失谐激光构成的$L$形交叉光束光波导中的中性冷原子动力学。与振动冷却过程相配合,这种设置就像一个单向设备或“原子二极管”。
2010-03-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph