Correlated photon emission from multi--atom Rydberg dark states
我们考虑了两个共振光场驱动的三能级原子，其中上能级是高激发里德堡态。我们发现，里德堡激发原子之间的偶极-偶极相互作用，防止形成单粒子暗态，并导致强相关的光子发射从原子分离的距离大的发射波长相比。对于两个原子，相关光子对发射的角度分布由独立偶极场的相干和给出。
2011-08-25 quant-ph
Steady three-dimensional dark state entanglement in dissipative Rydberg atoms
利用耗散动力学和与单原子暗态相关的电磁诱导透明（EIT）理论，提出了一种在一对里德伯原子之间制备三维纠缠态的方案.所制备的纠缠态就是整个系统的暗态。无论系统初始处于任意纯态还是混合态，该方案都是可行的，并且对演化时间没有精确的要求。与大多数以前的基于里德伯原子的耗散方案不同，里德伯-里德伯相互作用（RRI）强度不需要与激光失谐量满足一定的关系，因为它工作在阻断和中间区域。
2019-01-14 quant-ph
Superior dark-state cooling via nonreciprocal couplings in trapped atoms
将囚禁原子冷却到运动基态是量子模拟和量子计算应用的关键。利用原子间的非互易耦合，我们提出了一种有趣的$Λ$型三能级结构的暗态冷却方案，该方案优于传统的单原子电磁诱导透明冷却方案.有效的非互易耦合可以通过原子波导接口或自由空间光子量子链路来促进。通过剪裁系统参数允许在暗态冷却，我们确定了更好的冷却性能与增强的冷却速率的参数区域。我们进一步证明了映射到暗态边带冷却下的非对称激光驱动场，这表明了一个独特的热传递，并承诺一个出色的暗态边带冷却辅助集体自旋交换相互作用。
2022-06-29 quant-ph
Adiabatic Creation of Atomic Squeezing in Dark States vs. Decoherences
研究了多原子暗态的多体关联，其特征是原子的压缩超过了两两纠缠。结果表明，在电磁诱导透明（EIT）机制的原子系综光子存储过程中，通过对原子系综上经典光场的Rabi频率进行精细调控，可以产生原子压缩和两两纠缠.我们还考虑了在各种退相干通道下原子压缩和两两纠缠的突然死亡。通过详细研究原子系综中量子关联的绝热产生与退相干之间的竞争，得到了产生最大原子压缩和两两纠缠的最佳时间，并给出了三种典型的退相干通道.
2010-11-12 quant-ph
Multi-dark-state resonances in cold multi-Zeeman-sublevel atoms
本文对在一个独特的冷铷原子系统中，只有一束激光耦合产生的多暗态共振进行了实验和理论研究。这种MDSR是由连接不同塞曼子能级的强耦合束的不同跃迁强度引起的。控制这种电磁感应透明系统中的透明窗口在多波长光通信和量子信息处理中具有潜在的应用前景。
2006-08-28 quant-ph
Cooperative effects in the light and dark periods of two dipole-interacting atoms
如果一个原子能够表现出宏观的暗周期或电子搁置，那么一个由两个原子组成的驱动系统就有三种类型的荧光周期（暗、单强度和双强度）。我们建议使用这些荧光类型的平均持续时间作为一个简单和容易获得的合作效果的指标。作为一个例子，我们研究了两个偶极相互作用的V系统的模拟技术。我们发现，这两种类型的光周期的持续时间表现出显着的分离依赖的振荡，它们的变化与偶极-偶极耦合常数的实部的相位。
1999-03-09 quant-ph
Laser cooling of single trapped atoms to the ground state: a dark state in position space
我们提出了一个方案，允许激光冷却囚禁原子的基态的一维限制势。该方案基于通过设计激光轮廓来创建暗态，以便将最热的原子相干泵浦到另一个内部能级，然后再泵浦回来。该方案在Lamb-Dicke极限之外有效。我们提出了一个完整的量子处理的一维模型的结果。
1997-10-13 quant-ph
High-fidelity Rydberg quantum gate via a two-atom dark state
我们提出了一个中性原子的双量子比特门，其中一个逻辑状态分量的几何形状遵循由激光耦合到里德伯态和两个里德伯激发原子之间的强共振偶极-偶极交换相互作用形成的两个原子的暗态。我们的门表现出最佳的缩放的固有错误概率$E \propto (Bτ)^{-1}$与原子间的相互作用强度$B$和里德堡态寿命$τ$。此外，门是弹性的相互作用强度的变化，即使是有限的双里德伯激发的概率，门不激发原子的运动和经验没有退相干由于内部平移纠缠。
2017-10-10 quant-ph
Coherent Atom Interactions Mediated by Dark-State Polaritons
我们提出了一种技术，以诱导有效的，可控的原子之间的相互作用，这是基于拉曼散射成一个缓慢的群速度传播的光学模式。由此产生的激发对应于自旋翻转原子对的产生，其方式类似于光学参量放大中的相关光子发射。该技术可用于纠缠原子系综的快速产生、自旋压缩以及在量子信息处理中的应用。
2001-12-21 quant-ph
Delay-induced spontaneous dark state generation from two distant excited atoms
本文研究一维波导中两个远距离激发原子在延迟下的集体非马尔可夫动力学，提出“亚荧光”效应可依据原子间距将原子同步到纠缠暗态，从而为长距离量子网络中的自发纠缠生成提供新机制。
2024-06-05 quant-ph
Trapping and observing single atoms in the dark
强耦合的单原子被三维限制在不同纵、横阶的蓝失谐腔模中。在陷阱中心消失的光强度减少了所有原子能级的光位移。这是利用检测一个单一的原子，通过色散测量与95%的置信度在0.010毫秒，有限的光子检测效率。当原子将共振腔透射转换为腔反射时，原子可以在围绕一个光子散射时被检测到。
2007-04-17 quant-ph
Cavity dark mode of distant coupled atom-cavity systems
我们报告了一个全光纤耦合腔量子电动力学系统的简正模的实验和理论研究。原子系综与同一腔中的光子之间的相互作用，以及这些腔中的光子与连接这些腔的光纤中的光子之间的相互作用，产生了五个非简并的简正模。我们证明了我们的能力，单独激发每个正常模式。我们特别研究了“腔暗模式”，其中两个腔直接耦合到原子不表现出光子激发。通过对这种模式的观察，我们证明了原子的远程激发和非局域饱和。
2019-06-28 quant-ph
Enhanced dark-state sideband cooling in trapped atoms via photon-mediated dipole-dipole interactions
分辨边带冷却是将原子冷却到运动基态的关键步骤，这在基于原子的量子技术中是必不可少的。在这里，我们提出了一个增强的暗态边带冷却囚禁原子利用光子介导的偶极-偶极相互作用。通过将原子放置在魔粒间距离处，我们在目标原子中表现出优于冷却行为，这超过了单个原子所允许的极限。我们进一步研究了不同的原子配置在多原子设置与激光失谐和不同的光偏振角，其中多个魔间距可以识别和冷却性能的适度改善，预计随着原子数量的增加。我们的研究结果提供了深刻的见解与集体和光诱导的长程偶极-偶极相互作用的原子的亚反冲冷却，并铺平了道路，实现真正的量子操作在多个量子寄存器。
2022-10-12 quant-ph
Dark Entangled Steady States of Interacting Rydberg Atoms
提出了一种快速产生原子间高保真稳态纠缠的方案。一个双光子激发的过程中，长寿命的里德伯态有限的成对相互作用，暗态的干扰效应在个别原子，和自发发射从他们的短寿命的激发态导致快速，耗散形成的纠缠稳定态。我们发现，对于广泛的物理参数，这种纠缠态形成的时间尺度上的相干拉曼和拉比场施加到原子的强度，而它只是弱依赖于里德伯相互作用强度。
2013-07-24 quant-ph
Dark state suppression and narrow fluorescent feature in a laser-driven lambda atom
讨论了三能级原子中的量子干涉效应，其中从上能级到下能级的跃迁都是由单色光场驱动的。虽然系统有两个较低的状态，但量子干涉是可能的，因为两个较低状态中的每一个都有干涉路径。附加的干涉项允许有趣的效果，例如抑制在没有干涉的情况下存在的暗状态。最后，我们研究了量子干涉下原子共振荧光的窄光谱特性。
2002-07-26 quant-ph
Interacting double dark resonances in a hot atomic vapor of helium
我们从实验和理论上研究了两种不同的三脚架配置使用亚稳态氦（$^4$ He*），与探测场极化垂直和平行于量子化轴，由所施加的弱磁场定义。在第一种情况下，两个暗共振不相干地相互作用，并随着耦合功率的增加而合并成单个EIT峰。在第二种情况下，我们观察到两个暗共振之间的相消干涉，在谱线中心产生一个额外的吸收峰。
2011-07-17 quant-ph
Bright and dark excitons in an atom--pair filled optical lattice within a cavity
研究了光晶格中简并双原子气体的电子激发。局域偶极-偶极相互作用产生长寿命反对称和短寿命对称叠加的单个原子激发作为最低的内部在位激发。由于更大的偶极矩，对称态有效地耦合到相邻的晶格位置，并且可以很好地由Frenkel激子表示，而反对称暗态保持局部化。在腔中，只有对称态与腔光子耦合，引起长程相互作用，形成极化激元。我们计算了它们的色散曲线以及腔的透射和反射光谱来观察它们。对于具有非球面位置的晶格，亮态和暗态得到混合，并且它们的相对激发能取决于光子偏振。该系统将允许研究原子填充光晶格中的新型固态现象。
2007-07-30 quant-ph
Faraday spectroscopy of atoms confined in a dark optical trap
我们展示了法拉第光谱与高占空比和采样率使用原子限制在一个蓝色失谐的光阱。我们的陷阱由一对交叉的高电荷数空心激光束组成，它形成了一个黑暗的盒状电势。我们已经用它来测量瞬态磁场在一个500微米直径的斑点超过400毫秒的时间窗口，几乎单位占空比在500 Hz的采样率。我们使用这些测量来量化和补偿时变磁场，每个时间样本约10 nT。
2008-05-24 quant-ph
Quantum lock on dark states
基于光腔中二能级原子系综的暗态，提出了量子保护电路（量子锁）。密钥是原子分裂成对，锁的公开可访问部分是EPR单线态的张量积，对应于给定的分裂。为了打开锁，必须同步地将原子对从正确的分裂移动到另一个腔;如果原子不发射光子，锁就会打开。该方案具有完美的保密性：与RSA方案相比，即使使用任何经典计算问题的有效解决方案，也不可能破解它。提出了通过原子激发能的斯塔克位移获得暗态的方法。该方案使得可以创建几十个原子的密钥，这对于大多数实际应用来说是足够的。
2017-10-09 quant-ph
Cold atom confinement in an all-optical dark ring trap
我们证明了$^{85}$ Rb原子在一个黑暗的环形光阱中的禁闭。我们使用空间光调制器将单个蓝色失谐的高斯激光束转换为拉盖尔-高斯模式的叠加，该模式在所有方向上形成谐波约束的环形强度零。我们测量的1/e自旋弛豫寿命为~1.5秒的陷阱失谐为4.0 nm。对于较小的失谐，观察到的时间依赖的弛豫率。我们使用这些弛豫率测量和成像诊断，以可编程的方式与调制器优化陷阱对齐。结果与数值模拟进行了比较。
2008-02-08 quant-ph
Weak-Value Amplification of light deflection by a dark atomic ensemble
本文研究了在磁光操纵的原子系综中，由有效的薛定谔方程控制的光的相干传输，该原子系综具有四能级三脚架结构，用于电磁感应透明（EIT）.光束的小横向偏转，这是超敏感的EIT效应，可以大大放大通过弱测量与适当的预选和后选择的偏振态。其物理机制被解释为波包整形的效果，这导致在横向上的扩大的群速度。
2013-02-03 quant-ph
Quantum Zeno dynamics induced atomic entanglement in a hybrid atom-cavity-fiber system
量子纠缠是量子信息科学中重要的量子资源。本文提出了一种在原子-腔-光纤混合系统中制备原子量子纠缠的方法。利用量子芝诺动力学方法，系统演化态总是被分裂成一系列由暗态和亮态组成的芝诺不变子空间。通过选择系统的初始状态，忽略所有亮态，只保留暗态，建立有效哈密顿量。通过调节系统参数，可以一步实现两原子的多维纠缠、两原子的Bell态和三原子的GHZ态。我们的方案提供了一种利用暗态进行量子信息处理的方法。
2020-08-30 quant-ph
Destabilization of dark states and optical spectroscopy in Zeeman-degenerate atomic systems
本文讨论了利用磁场或调制激光偏振态的激光驱动原子去稳定暗态的技术。我们表明，光子散射率是最大化在一个特定的演化速率的暗态。我们还发现，原子共振曲线显着加宽时，演化速率远离这个最佳值。这些结果说明了一些常见的陷阱离子的不稳定的暗态的详细例子，并支持来自数值计算和简单的理论模型的见解。
2001-11-02 physics.atom-ph quant-ph
Emergent dark states from superradiant dynamics in multilevel atoms in a cavity
研究了具有一般多级结构（角动量$F\leftrightarrow F'$）的原子与两种不同偏振态光场耦合时的集体衰变动力学。在对比两个级别的原子，我们发现，多层次的原子可以窝藏本征态是完全黑暗的腔衰减，甚至在子空间的置换对称状态（集体迪克流形）。暗态产生于不同的内部跃迁之间的相消干涉，并被证明是纠缠的。值得注意的是，多级原子的超辐射衰变可能最终停留在这些暗态之一，其中宏观部分的原子仍然处于激发状态。这为通过集体耗散制备物质的纠缠暗态打开了大门，可用于量子传感和量子模拟。我们的预测应该很容易观察到在当前的光学腔实验与碱土金属原子或拉曼修饰的过渡。
2022-05-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dark Bogolon-Excitons in a Linear Atomic Super-Lattice
暗激子和亮激子自然出现在一个线性原子超晶格中，每个单元格有两个原子。在使超晶格与一维纳米光子波导进入强耦合状态时，亮激子和光子相干混合以形成极化激元。将激子视为玻色子意味着一种机制，禁止两种激发处于同一原子态，这是通过具有运动相互作用的玻色子化过程来实现的。有趣的是，这些相互作用耦合暗激子和亮激子，我们利用它作为一种新的工具，以可控的方式激发暗态。我们提出了一个泵浦探测实验，两个极化激元散射成两个暗激子，发现相关的，并表示为暗玻色子激子。结果可以适用于活性材料的任何超晶格，例如，有机分子。
2014-11-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optical pumping, decay rates and light shifts of cold-atom dark states
原子中的相干暗态是由两个相干光场与三能级系统同时相互作用产生的，在量子态操纵中具有重要意义。它们被广泛用于量子传感和量子信息应用，以构建原子钟、磁力计、原子干涉仪等。本文研究了激光冷却自由落体原子系综中相干暗态的形成和衰减。我们测量了$σ^+-σ^-$偏振结构中进入暗态的光泵浦速率。我们发现，泵浦速率与光场强度是线性的，但约一个数量级慢于常用的，但简单的，三能级解析公式预测的速率。使用数值模型，我们证明，这种差异是由于多级塞曼流形。考虑到抽运速率较慢，我们定量地解释了Ramsey光谱中光移与抽运进入暗态持续时间的关系。我们还测量了暗态相干性的衰减，发现在我们的装置中，它是由原子的机械运动的探测区域，而原子的退相干是可以忽略不计的。
2019-09-05 physics.atom-ph quant-ph
Measurement of collisions between rubidium atoms and optically dark rubidium ions
测量了磁光阱中激光冷却的铷原子与重叠Paul阱中光学暗的铷离子的碰撞速率系数。在这样的混合物中，离子由MOT原子产生并允许在离子阱中积累，这导致稳态MOT原子的数量显著减少。建立了一个理论速率方程模型来描述MOT原子数的演化，由于电离和离子-原子碰撞，并推导出离子-原子碰撞速率系数的表达式。系统地研究了MOT原子的损失，通过在实验中顺序地打开各种机制。结合模型的测量，可以直接确定离子-原子碰撞速率系数。最后，这里开发的实验技术的范围进行了讨论。
2013-04-09 physics.atom-ph quant-ph
Atomic Interferometry Test of Dark Energy
原子干涉测量法可以用来探测与物质耦合的暗能量模型。我们认为，来自最近的实验结果的约束，如$f(R)$重力在大曲率制度，环境依赖的变色龙和变色龙的模型概括的逆幂律变色龙。使用这些模型的层析描述，我们发现，只有质量小于暗能量尺度的光子可以有效地测试。在这种情况下，由此产生的约束补充了Eötwash实验的边界，并排除了小的声子自耦合值。
2016-09-30 astro-ph.CO quant-ph
Bright and dark Autler-Townes states in the atomic Rydberg multilevel spectroscopy
我们研究了原子里德伯态之间的微波跃迁所产生的Autler-Townes分裂。在Morris-Shore变换的基础上，分析了描述这种多能级系统双辐照的激光-原子哈密顿量。这种变换的微波装扮的原子系统的应用程序允许识别与不同配置的原子状态和微波偏振的亮，暗，和观众的状态。我们推导出的合成光谱，显示了里德伯光谱的主要特点。复杂的Autler-Townes光谱中获得的制度，强微波敷料，其中的里德伯精细结构态的杂化的驱动。
2022-05-03 physics.atom-ph quant-ph
Nano-Scale `Dark State' Optical Potentials for Cold Atoms
我们讨论了几十纳米尺度上亚波长光学势垒的产生，作为冷原子的保守光学势。这些产生于非绝热修正玻恩-奥本海默势从原子$Λ$ -配置的“暗态”。我们说明的概念与原子的双层势从插入一个光学亚波长势垒到一个非共振光晶格产生的井，并讨论通过磁偶极相互作用的原子对的束缚态。亚波长光学势垒表示光学“Kronig-Penney”势。本文详细研究了光学“Kronig-Penney”势中的能带结构，包括从自发发射和原子损失到开放“亮”通道的退相干。
2016-10-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
The bound state of dark atom with the nucleus of substance
National Research Nuclear University MEPhI（国立核研究大学莫斯科工程物理学院）；Institute of Physics, Southern Federal University（南联邦大学物理研究所）；Virtual Institute of Astroparticle physics（虚拟高能天体物理研究所）
本文提出了一种新的量子力学方法，用于研究暗物质原子与物质核之间的相互作用，以解决束缚态稳定性问题并解释实验异常信号。
2025-12-09 hep-ph quant-ph
Dark states of multilevel fermionic atoms in doubly-filled optical lattices
我们建议使用费米子原子与简并的地面和激发的内部水平（$F_g\rightarrow F_e$），加载到一个光晶格的运动基态，每个晶格位置有两个原子，实现无辐射衰减的暗态。暗态背后的物理机制是泡利阻塞和多级偶极相互作用的相互作用。暗态独立于晶格几何形状，可以支持大量的激发，并且可以利用量子芝诺效应使用拉曼方案相干制备。这些属性使它们在原子钟、量子存储器和消相干自由子空间上的量子信息方面具有吸引力。
2019-07-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Formation of solitons in atomic Bose-Einstein condensates by dark-state adiabatic passage
提出了一种在拉长的玻色-爱因斯坦凝聚体中产生孤子的新方法。如果其中一束光束处于一阶（TEM 10）厄米-高斯模式，则其振幅具有横向相位滑移，该相位滑移可以传递到原子，从而产生孤子。使用这种方法，它是可能的，以规避限制设置固有的传统方法，如相位印记的衍射极限。该方法允许一个创建多分量（矢量）孤子的暗-亮形式以及暗-暗组合。此外，还可以通过可控的方式产生两个或多个速度很小且相互靠近的暗孤子，用于研究它们的碰撞特性。
2007-10-09 cond-mat.soft quant-ph
Non-Abelian gauge potentials for ultra-cold atoms with degenerate dark states
研究表明，如果存在原子与激光相互作用的简并绝热本征态，超冷多能级原子在空间变化的激光场中的绝热运动可以产生有效的非阿贝尔规范场.一对这样的简并暗态出现，例如，如果激光场耦合的三个内部状态的原子的第四个共同的两个光子共振条件下。对于这个所谓的三脚架计划，我们得到真正的非阿贝尔规范位的一般条件，并讨论特殊的例子。特别是，我们表明，使用正交的激光束的轨道角动量的有效磁场可以产生的，有一个磁分量。
2005-03-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Space of dark states in Tavis-Cummings model
研究了零失谐Tavis-Cummings谐振腔中一组二能级原子的暗态。在这些状态下，原子不能发射光子，尽管它们具有非零能量。它们是稳定的，可以作为一个受控的能量库，光子可以通过对原子的不同影响（例如，它们的空间分离）从中提取。暗态是光子飞行形式的无退相干子空间的最简单例子，因此是量子计算感兴趣的。证明了：a）原子暗态子空间的维数是Catalan数; b）在RWA近似下，任何暗态都是单重态张量积与原子基态的线性组合.对于精确模型，在原子与场的相互作用力相同的情况下，同样的分解也成立，只有单态参与生成，暗态既不能发射光子，也不能吸收光子。证明是基于原子系综态振幅的量子化方法，其中单个原子的作用是可互换的。在这样的系综中，存在微观因果关系的可能性：每个振幅量子的轨迹可以被唯一地分配。
2019-03-03 physics.optics quant-ph
Cavity dark mode mediated by atom array without atomic scattering loss
本文利用结构因子最大化的可配置原子阵列与环形腔强耦合，实现无原子散射损耗的腔暗模，并支持两光学模式高效转换、任意相移调控及单原子寻址。
2024-10-26 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Dark state cooling of atoms by superfluid immersion
我们提出并分析了一个将光晶格中的原子冷却到布洛赫带内的超低温的方案，并且远离相称填充。该协议的灵感来自暗态激光冷却的想法，但用运动能级取代电子态，并通过将声子发射到玻色-爱因斯坦凝聚体中来自发发射光子，晶格沉浸在其中。在我们的模型中，可实现的温度对应于布洛赫带宽的一小部分，并且远低于储层温度。
2006-07-10 cond-mat.other quant-ph
Quantum Control of Light through an Atom-Molecule Dark State
我们建议使用一个量子化版本的相干双色光缔合，实现一个混合装置的量子控制光。展示了该系统的动力学特征，包括光的慢化或存储以及分子物质波孤子。这可能预示着一种用于存储和检索光学信息的混合原子-分子量子器件。
2010-03-09 physics.optics quant-ph
Squeezing multilevel atoms in dark states via cavity superradiance
本文提出利用光学腔内多能级原子的集体发射与相干驱动，在暗态中生成并存储长寿命自旋压缩态，为光学跃迁中的计量学应用开辟新途径。
2024-01-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Sensitively searching for microwave dark photons with atomic ensembles
提出利用液氦表面态电子构成的原子系综无损探测动力学混合诱导跃迁，理论灵敏度提升 √N，可在两月内以超过95%置信度搜索两个微波暗光子能区。
2024-12-01 astro-ph.HE quant-ph
Atom Interferometer Tests of Dark Matter
本文提出用原子干涉仪通过退相干与相移探测 sub-GeV 轻暗物质，覆盖核反冲、隐藏光子和轴子通道，并表明未来实验可填补低质量核反冲约束空白。
2024-09-06 astro-ph.CO hep-ph quant-ph
Dissipative dynamics of atomic Hubbard models coupled to a phonon bath: Dark state cooling of atoms within a Bloch band of an optical lattice
分析了光晶格最低布洛赫带原子的激光辅助共振冷却方案。该方案借鉴了子反冲激光冷却的思想，在晶格中的原子耦合到BEC库的新环境中实施它们。在该方案中，布洛赫带之间的原子激发取代了正常激光冷却中原子的内部结构，光子的自发发射被BEC库中激发的产生所取代。我们分析了许多玻色子和费米子的冷却过程，并获得了可能的温度对应于我们的模型中的布洛赫带宽的一小部分。这个系统可以看作是一个多体开放量子系统的新实现。
2006-12-11 cond-mat.other quant-ph
Magnetic Field-controlled Transmission and Ultra-narrow Superradiant Lasing by Dark Atom-light Dressed States
超冷锶-88原子的光晶格钟系统已被用来演示超辐射激光和磁场控制的光传输。我们用三能级原子与单腔模耦合的严格模型从理论上解释了这些现象。我们确定了一类暗原子光修饰态，这是由于在磁场的存在下与亮修饰态混合而变得可访问的。我们预测，这些状态下，适度的非相干泵浦，导致激光的线宽只有几十赫兹，数量级小于腔线宽和原子的非相干衰减和泵浦速率。
2020-03-18 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Slow-light probe of Fermi pairing through an atom-molecule dark state
研究了量子简并原子气体通过分子暗态到基态双原子分子的双色光缔合。这个过程可以用λ能级的形式来描述，它在形式上类似于原子系统中的电磁感应透明（EIT），因此可以导致缓慢的光传播。我们表明，光场的群速度取决于明确的原子是玻色子或费米子，以及在费米子的情况下对间隙的存在或不存在，使测量的群速度实现了非破坏性诊断的原子状态和配对间隙。
2011-02-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Scattering of light dark matter in atomic clocks
我们提出了一个详细的分析的光暗物质（DM）对原子钟的影响，DM质量和密度的情况下，占领数是低的，DM必须被视为粒子散射的原子，而不是一个经典的字段。我们表明，由此产生的原子钟频率偏移是一阶的散射振幅，特别适合于约束DM模型的制度，DM质量$m_χ\ll$ GeV。我们提供了一些粗略的数量级估计的灵敏度，可以面对任何DM模型，允许非零差分散射振幅的两个原子状态中涉及的时钟。
2018-10-03 astro-ph.CO astro-ph.GA quant-ph
An atomic probe of dark matter differential interactions with elementary particles
提出一种多原子种类共磁力计探针，用于探测暗物质候选粒子与电子、中子、质子的微分耦合，并利用合成奇异场实现校准。
2024-07-17 hep-ph quant-ph
Sub-Poissonian statistics of Rydberg-interacting dark-state polaritons
在量子水平上连接光和物质是现代原子和光学物理学的核心，并使涉及操纵单光子和原子的新量子技术成为可能。一个典型的原子-光界面是电磁感应透明，其中量子干涉产生光子和原子的混合态，称为暗态极化激元。我们已经观察到个别的暗态极化激元，因为他们通过一个超冷原子气体涉及里德堡态传播。里德伯原子之间的强长程相互作用对暗态极化激元产生了有效的相互作用阻断，导致了较大的光学非线性和修正的极化激元数统计.观测到的统计涨落远低于量子噪声极限，表明由强相互作用修改的光子关联对里德伯原子统计有显著的反作用。
2013-05-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Oscillating nuclear electric dipole moment induced by axion dark matter produces atomic and molecular EDM
根据希夫定理，中性原子中的原子核电偶极矩（EDM）被电子完全屏蔽。这使得静态的核电偶极矩（EDM）不可观测。与轴子暗物质场的相互作用产生以频率$ω= m_a c^2/\hbar$振荡的核EDM $d=d_0 \cos (ωt)$。此EDM生成与$ω^2$成比例的原子EDM。这种效应在分子中强烈增强，因为原子核移动缓慢，并且不像电子那样产生振荡核EDM的有效屏蔽。一个额外的强增强是由于旋转分子能级之间的能量间隔很小。最后，如果核EDM振荡频率与分子跃迁共振，则可能存在显著的共振增强。
2019-10-24 hep-ph quant-ph
Interaction-driven losses for atoms in a dark-state lattice
研究利用三原子态Λ构型构建亚波长暗态晶格，并通过费米黄金定则分析超冷玻色子的碰撞损失，发现蓝失谐时损失最大但总体损失率较低。
2025-02-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Exploring the ultra-light to sub-MeV dark matter window with atomic clocks and co-magnetometers
粒子暗物质的质量可以从超轻候选者的质量$m_χ\sim 10^{-21}\,$ eV到远远超过GeV的尺度。传统的实验室搜索对接近弱标度的质量范围很敏感，而需要新的技术来探索这个领域之外的候选者。特别是较轻的候选者由于其动量小而难以检测。在这里，我们研究了两个实验装置，{ \it不需要转移的动量}来检测暗物质：原子钟和共同磁强计。这些实验通过非常精确地测量不同角动量的原子状态之间的能量差来探测与物质自旋耦合的暗物质。这种耦合在大多数暗物质模型中是可能的（甚至是自然的），我们将当前的实验灵敏度转化为对不同暗物质模型的影响。据发现，从目前的原子钟和合作磁力计的约束可以在$m_χ\sim 10^{-21}-10^3\,$ eV的质量范围内的竞争力，取决于模型。我们还评论了不同的天体物理中微子背景的（可忽略的）影响。
2019-09-12 astro-ph.CO hep-ph quant-ph
Detecting dark matter using optically trapped Rydberg atom tweezer arrays
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；The University of Tokyo（东京大学）；Kyoto University（京都大学）；KEK（高能加速器研究机构）；Tohoku University（东北大学）；University of Toronto（多伦多大学）
本文提出利用瑞利德堡原子陷阱阵列探测波状暗物质的新方案，通过观察暗物质诱导的电场引起的激发来探测暗物质，利用磁场的塞曼和磁化率移位扫描暗物质质量，以暗光子暗物质为例展示其高灵敏度探测暗光子耦合强度和质量参数空间的能力。
2026-05-14 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Suppression of dark-state polariton collapses in cold-atom quantum memory
本研究针对冷原子量子存储器中暗态极化激元崩塌限制存储时间灵活性的问题，通过原子极化与控制光失谐优化抑制崩塌，实现了超400微秒的任意时间可用存储，时长较消磁方案提升十倍。
2023-08-28 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Photon control and coherent interactions via lattice dark states in atomic arrays
具有亚波长间隔的有序原子阵列已经成为一种高效和通用的光-物质界面，其中发射器集体响应并形成具有抑制衰减速率的亚辐射晶格模式。在这里，我们表明，这种晶格暗态可以单独寻址和操纵通过施加空间调制的原子失谐。更具体地说，我们表明，晶格暗态可用于存储和检索单光子与近单位的效率，以及控制发射的电磁场的时间，频率和空间自由度。此外，我们还讨论了如何设计多个暗态之间的任意相干相互作用。这些结果为构建一个量子平台铺平了道路，该平台可以同时充当量子存储器和光子整形器，能够产生与量子信息协议相关的光状态。
2022-02-16 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Nonequilibrium quantum dynamics of atomic dark solitons
本文研究了一维势阱中玻色原子在压印势作用下形成一个或多个相位扭结的量子动力学。我们计算耗散由于量子和热波动的孤子轨迹，碰撞和核心结构。单次发射运行显示弱填充的孤子核心，通常更深的孤子的情况下，较强的波动和传播/消失的孤子，由于碰撞。我们还分析了一个孤子系统中的光晶格，表现出特别强的波动诱导的现象。
2010-01-19 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
