Trapping ultracold dysprosium: a highly magnetic gas for dipolar physics
超冷镝气体的磁矩是碱金属原子的10倍，磁性最强的原子仅与铽相当，预计它将表现出许多迷人的碰撞动力学和量子偶极相，包括量子液晶物理。我们报告的第一个激光冷却和捕获的5亿Dy原子使用无再泵浦的磁光阱（MOT）和连续加载的磁约束，我们的特点的陷阱回收动力学玻色子和费米子同位素。在具有浸没开放电子f壳层的系统中进行了少数分波（100 uK至1 mK）范围内的第一次非弹性碰撞测量。此外，我们观察到不寻常的条纹内MOT <10 uK亚多普勒冷却原子。
2009-12-09 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Population trapping and inversion in ultracold Fermi gases by excitation of the optical lattice - Non-equilibrium Floquet-Keldysh description
本文研究了三维光晶格中的超冷相互作用量子简并费米子气体，其频率和振幅均受到外部调制。本理论研究利用Keldysh形式主义来解释系统处于非平衡状态。将动力学平均场论推广到非平衡态，计算了局域态密度和非平衡态分布函数等特征量。一个动态Franz-Keldysh分裂被发现占的基础能带结构的非平衡修改。所发现的特性Floquet风扇一样的能带结构占在所有频率空间的效果的量化性质。
2013-06-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Asymmetric Two-dimensional Magnetic Lattices for Ultracold Atoms Trapping and Confinement
提出了一种实现非对称二维磁晶格的新方法。非对称二维磁晶格可以通过在磁性薄膜的表面上周期性地分布磁性最小值来创建，其中周期性可以通过在膜的表面上铣削$n\times n$方孔来实现。量子器件是用来囚禁低温下在低磁场寻找态制备的超冷原子和量子简并气体，如玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）和超冷费米子。我们提出了详细的分析的解析表达式和用于计算外部磁场的数值模拟过程。我们还描述了磁性极小值的非对称效应所表现出的磁性带隙结构，并展示了一些可能的应用。我们分析了改变磁晶格的特征参数的效果，如分离周期长度和孔的大小，随着应用程序的外部磁偏置场，以保持和分配一个合适的非零磁局部极小值在有效的$z$距离以上的薄膜表面。合适的值，保持捕获的超冷原子远离热马约拉纳自旋翻转和表面Casimir-Polder效应。
2009-10-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas quant-ph
Many body population trapping in ultracold dipolar gases
相互作用的偶极子系统对于理解多体物理学是至关重要的。偶极子之间的相互作用是{ \it各向异性}和{ \it长程}。虽然前者可以观察到丰富的影响，由于不同的几何形状的系统，长距离（$1/r^3$）的相互作用导致偶极子和挫折之间的强相关性。实际上，晶格中的相互作用偶极子形成具有强相关性和奇异性质的范例系统，其在量子信息技术中具有可能的应用，并且作为凝聚态物理、材料科学等的量子模拟器。值得注意的是，由于足够强的偶极子-偶极子相互作用的相互作用诱导的多带激发的扩散，这样的系统非常难以建模。在这篇文章中，我们开发了一个一致的理论模型，相互作用的极性分子在晶格中应用电离理论的概念和思想，使我们能够包括高激发布洛赫带。此外，通过涉及量子光学的概念（布居捕获），我们表明，可以诱导挫折和工程师的奇异状态，如Majumdar-Ghosh状态，或矢量手征状态在这样的系统。
2014-04-17 cond-mat.quant-gas
Floquet dynamics of ultracold atoms in optical lattices with a parametrically modulated trapping potential
本文提出在光晶格中利用较强抛物线囚禁势的参数周期调制产生非线性共振，通过Mathieu近似构造Floquet态并实现共振诱导的有效基态，为研究Floquet凝聚体和量子-经典对应关系提供了新途径。
2024-05-03 cond-mat.quant-gas
Magnetic lattices for ultracold atoms and degenerate quantum gases
本文综述了磁晶格作为光晶格的补充工具用于捕获周期性排列的超冷原子和简并量子气体的最新进展。最近的进展包括在一维微阱磁晶格的多个位置实现玻色-爱因斯坦凝聚，在正方形和三角形磁晶格中捕获超冷原子，以及制备适合于量子隧穿实验的亚微米周期磁晶格结构。最后，我们描述了一个建议，利用长程相互作用的里德伯原子在一个大间距磁晶格上相邻的网站上的原子之间的相互作用。
2016-08-11 cond-mat.quant-gas
Trapping, manipulating and probing ultracold atoms: a quantum technologies tutorial
本教程综述超冷原子的捕获、操控与探测关键技术，涵盖激光冷却、光镊、干涉测量及多种成像方法，旨在为初学者提供实验工具包的全面概览。
2025-10-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Control of Ultracold Atoms with a Chiral Ferromagnetic Film
我们证明了手征铁磁薄膜产生的磁场可以用来控制超冷原子。当薄膜处于螺旋相或Skyrmion晶相时，它分别对超冷原子起磁镜或反射光栅的作用。通过施加偏置磁场和含时磁场，可以形成蜂窝、可果美、三角形等一维或二维磁晶格来捕获超冷原子。我们还讨论了每个晶格的捕获高度、势垒、捕获频率和马约拉纳损失率。我们的研究结果表明，手征铁磁薄膜可以作为一个平台，开发基于现代自旋电子学技术的超冷原子人工量子系统。
2019-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Universal rates for reactive ultracold polar molecules in reduced dimensions
解析表达式描述了普遍的弹性和反应率的准二维和准一维碰撞的高度反应性的超冷分子相互作用的范德华势。精确和近似计算的例子物种的KRb表明，稳定性和蒸发冷却可以实现自旋极化费米子在中等的偶极子和捕获强度，而玻色子或不像费米子需要显着更高的偶极子或捕获强度。
2010-04-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Multi-hour stable trapping and threshold steady state of non-laser-coolable ions with ultracold atoms in a hybrid trap
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）
该研究利用混合阱中超冷原子的共振电荷交换冷却，实现非激光冷却铯离子6小时稳定囚禁与阈值稳态，突破混合原子-离子系统局限，为相关领域拓展研究提供支撑。
2026-08-26 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
A continuously pumped reservoir of ultracold atoms
典型的超冷原子源由于顺序捕获和冷却方案而在系综的递送之间具有相当大的延迟。因此，非常需要用于连续产生超冷原子的替代方案。在这里，我们演示了连续加载的磁阱从一个准连续的原子束。在温度为$102 μ$ K的条件下，我们得到了$3.8 \times 10^7$磁囚禁原子的稳定态.该合奏是保护激光光源，其应用程序的要求，为飞行任务或交感冷却。连续计划是强大的，适用于广泛的粒子和捕获的潜力。
2015-06-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
A versatile apparatus for simultaneous trapping of multiple species of ultracold atoms and ions to enable studies of low energy collisions and cold chemistry
本文提出一种可同时囚禁多种超冷原子与离子的多功能实验装置，验证 Li、Cs 原子和离子的囚禁探测，并展示低能碰撞及协同冷却结果。
2024-01-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Sensitivity of ultracold atoms to quantized flux in a superconducting ring
本文报道了在不同量子化磁通量状态下制备的超冷$^{87}$ Rb原子系综在超导环附近的磁捕获。10 $μ$ m半径的铌环是在磁通状态$n Φ_0$中制备的，其中$Φ_0 = h / 2e$是磁通量子，而$n$在$\pm 5$之间变化。温度为250 nK的原子云位于环下方距离$\sim 18 μ$ m处，具有谐波磁捕获势。环中超电流的不均匀磁场对云的磁俘获势有贡献。磁阱的诱导形变影响了云的形状、被囚禁原子的数量以及玻色-爱因斯坦凝聚体的质心振荡频率。当芯片冷却期间施加的磁场变化时，这些特性的变化显示出与通量量化定量匹配的离散步骤。
2015-02-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
AC Stark Effect in Ultracold Polar RbCs Molecules
我们研究了远场共振光阱对超冷玻色子RbCs分子的影响。我们使用千赫精密微波光谱测量差分交流斯塔克位移之间的地面和第一激发旋转水平的分子与超精细状态的分辨率。我们通过实验和理论证明，相邻的超精细态之间的耦合表现在丰富的结构与许多避免交叉。这种耦合可以通过旋转线偏振捕获光的偏振来调谐。光谱和参数加热测量的组合允许在基态和第一激发旋转状态下在1550 nm波长处的分子极化率的完整表征。
2017-08-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Ultracold atoms in multiple-radiofrequency dressed adiabatic potentials
首次提出了一种多射频缀饰势用于超冷原子的可配置磁约束。我们将冷的$^{87}$ Rb原子加载到势垒高度可调的双势阱中，该势阱是由静态四极磁场中的原子施加三个射频形成的。我们的多射频方法可以精确控制双阱特性，包括单个阱的深度和势垒的高度，并能够在可用的捕获几何结构之间可靠地转移原子。我们的特点是多射频穿着系统使用射频光谱，找到良好的协议与本征值数值计算使用Floquet理论。这种方法产生的捕获电位可以通过改变所施加的修整场的振幅、偏振和频率来重新配置，并且可以容易地用附加的修整频率来扩展。
2018-06-04 cond-mat.quant-gas
Optical transport and manipulation of an ultracold atomic cloud using focus-tunable lenses
我们提出了一个光学设置与可调焦距透镜动态控制腰部和焦点位置的激光束，在其中我们运输一个被困的超冷云的87-Rb超过28厘米的距离。该方案使我们能够在恒定的腰部移动焦点位置，在整个传输长度上提供均匀的捕获条件。在整个距离上传输的原子的比例接近于1，而云的加热在几个微开尔文的范围内。我们表征的焦点的位置稳定性，并表明，在焦点位置的残余漂移率可以通过抵消与可调透镜补偿。除了是一个紧凑和鲁棒的计划，以运输超冷原子，报告的激光束的控制，使动态剪裁的捕获潜力成为可能。作为一个例子，我们通过改变偶极束的束腰尺寸来控制原子云的尺寸。
2014-09-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Magnetic trapping of an ultracold $^{39}$K-$^{40}$K mixture with a versatile potassium laser system
本文提出一种多功能钾激光系统，在单腔装置中实现$^{39}$K-$^{40}$K玻色-费米混合气体的双同位素磁光阱、亚多普勒冷却与磁囚禁，并通过声光调制器实现微秒级同位素切换。
2024-04-30 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Quantum optomechanics with a mixture of ultracold atoms
研究了混合超冷原子与可调非线性碰撞的腔光学力学。我们发现，原子碰撞提供了虚拟凝聚态振荡器之间的线性耦合，从而有可能实现一个全球耦合的量子光机械网络与集成的原子芯片。潜在的应用范围从模拟过去物理学领域的集体非平衡动力学到探测量子混合物的独特性质。
2012-12-06 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Ultracold Molecular Assembly
由于原子和分子的波动性质，化学反应在超冷温度（< 1mK）下可以令人惊讶地有效。超冷区反应的研究是原子和分子物理学中发展起来的冷却和捕获技术的一个新的研究前沿。此外，超冷分子气体，提供不同的分子内部状态和大的电偶极相互作用后，寻求强相互作用的多体量子物理学的研究。在这里，我们提出了一种新的方法来生产超冷分子的绝对内部和运动的量子基态，其中单个分子组装一个接一个的单个原子。该方案包括激光冷却、光阱、拉曼边带冷却和相干分子态转移。作为一个关键的初始步骤，我们展示了组成原子的量子控制，包括单个Cs原子的3D基态冷却，在一个简单的装置。随着激光技术向更短波长发展，更多的原子将适合激光冷却，从而允许更多样化，最终更复杂的分子在完全量子控制下组装。
2017-01-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Illustration of Babinet's principle with ultracold atoms
我们通过吸收密集的超冷原子云中的高强度光来证明巴比涅原理。衍射光的图像与原子的空间分布直接相关。采用巴比涅原理作为成像技术的优点是易于实现，并且检测到的信号大。我们讨论了这种技术的适用性以及它的局限性的制度。
2013-10-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Entanglement control via reservoir engineering in ultracold atomic gases
研究了两个杂质量子比特在玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中的纠缠。这个开放量子系统特别有趣，因为库和系统参数是容易控制的，并且约化动力学是高度非马尔可夫的。我们展示了该模型如何允许通过简单地修改叠加到BEC的超晶格的波长，以及这如何影响杂质的动力学性质，在一个共同的退相方案和一个独立的退相方案之间进行插值。我们证明了存在非常丰富的纠缠动力学对应于不同的水库参数值，包括现象，如纠缠捕获，纠缠突然死亡，纠缠的复苏，和BEC介导的纠缠产生。在油藏工程的精神，我们提出了最佳的BEC参数纠缠产生和捕获，超冷气体相互作用的关键作用。
2012-07-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamic dipole polarizabilities of heteronuclear alkali dimers: optical response, trapping and control of ultracold molecules
在这篇文章中，我们解决的一般方法计算小量子系统的动态偶极极化率，基于一个求和的状态公式，原则上涉及整个系统的能谱。我们补充这种方法的几个参数的模型，涉及有限数量的有效过渡，允许一个紧凑和准确的表示的各向同性和各向异性的极化率的组件。我们将此方法应用于由两个碱金属原子（$^7$ Li，$^{23}$ Na，$^{39}$ K，$^{87}$ Rb，$^{133}$ Cs）组成的一系列十个杂原子分子。我们依赖于最新的光谱确定的势能曲线的最低电子状态，并在我们的系统的研究，这些系统在过去十年中进行更高的激发态和永久和过渡偶极矩。这样的汇编对于不断增长的超冷极性分子的研究是及时的。事实上，动态偶极极化率的知识是至关重要的模型的光学响应的分子被困在光晶格，并确定最佳的晶格频率，确保最佳的转移到绝对的基态的初始弱结合的分子。当它们存在时，我们确定所谓的“魔术频率”，其中ac-斯塔克位移，从而观察到的陷阱深度，对于弱束缚和基态分子是相同的。
2017-07-07 cond-mat.quant-gas physics.chem-ph quant-ph
Smooth, holographically generated ring trap for the investigation of superfluidity in ultracold atoms
讨论了全息光学势在研究超冷原子超流性中的适用性。通过使用空间光调制器和反馈算法，我们产生了一个光滑的环可变亮区，可以动态旋转搅拌超冷原子和诱导超流。我们还评论它的未来整合到一个冷原子实验。
2010-08-12 cond-mat.quant-gas
Time-Averaged Adiabatic Potentials: Versatile traps and waveguides for ultracold quantum gases
我们证明了一类新的囚禁势，时间平均绝热势（TAAP），它允许产生各种各样的陷阱和波导的超冷原子。多个陷阱可以通过可控的隧穿势垒耦合或完全合并。本文给出了饼形、雪茄形和环形陷阱的解析表达式.环形几何形状对于引导物质波干涉测量术是特别感兴趣的，因为它提供了具有可控直径的完全平滑的波导，并且因此提供了干涉仪的可调谐灵敏度。
2006-12-08 cond-mat.quant-gas
Berry's Phase for Ultracold Atoms in an Accelerated Optical Lattice
研究了频率调制光晶格中超冷原子的Berry相位。结果表明，Berry相的出现是由于布洛赫振荡和光晶格的周期运动。特别地，解析计算了引力作用下超冷原子在振荡紧束缚光晶格中的Berry相位。结果表明，Berry相位与光晶格振荡的振幅呈线性关系。
2010-02-24 cond-mat.quant-gas
Realizing a Kondo-correlated state with ultracold atoms
我们提出了一种新的实现近藤物理与超冷原子气体。它是基于费米海的两个不同的超精细态的一个原子物种形成的束缚态与不同的物种，这是空间上限制在一个捕获势。我们表明，不同的情况下，显示近藤物理可以实现时，费什巴赫共振的物种之间的磁场和捕获频率的变化进行调谐。我们说明，混合物的${}^{40}$ K和${}^{23}$ Na原子可以用来产生一个近藤关联态和动量分辨射频光谱可以提供明确的签名的近藤共振的形成在费米能量。我们讨论了如何使用原子物理学的工具来研究近藤物理学的开放问题，如近藤屏蔽云的扩展。
2013-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Emulation of magneto-optic Faraday effect using ultracold atoms
我们提出了一个捕获方案，用于模拟超冷原子气体中著名的法拉第效应。受光场与玻色原子的相似性的启发，我们将光在介质中的传输问题用激光与原子相互作用的原子输运来描述。人工磁光法拉第效应很容易通过原子的自旋不平衡发出信号，激光场的设置为量子操纵提供了高度的可控性。本方案是切实可行的，可以用现有的超冷原子实验技术来实现。它将磁光法拉第效应的重要概念推广到超冷原子物理学，为磁光法拉第效应及其相关物理的量子模拟和探索开辟了一条新的途径。
2021-03-01 cond-mat.quant-gas
Ultracold atoms in a cavity mediated double-well system
本文研究了双势阱中稀薄超冷原子气体的基态性质和动力学。分离两个阱的高斯势垒来源于原子与驱动法布里-珀罗腔的量子化场之间的相互作用。由于原子-光场的非线性，一些新现象的出现是这项工作的重点。对于基态，存在一个临界抽运振幅，在该振幅下原子自组织，腔内光场振幅急剧增大。在动力学分析中，我们发现约瑟夫森振荡强烈依赖于原子密度，并可能会大大抑制在某些制度，让人想起自陷的玻色-爱因斯坦凝聚体在双阱设置。这种赝自陷效应的平均场处理有效的大原子数内进行了研究。对于少量的原子，我们考虑了类似的多体问题，并证明了约瑟夫森振荡中的一个振荡复兴结构。
2010-09-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Microscopic 3D printed optical tweezers for atomic quantum technology
单个超冷原子的捕获是从量子计算和通信到传感的应用的重要工具。然而，大多数实验装置虽然非常精确和通用，但由于其尺寸大，复杂性和高成本，只能在专门的实验室环境中操作。在这里，我们介绍了一种新的捕获概念，用于光学镊子中的超冷原子，该光学镊子基于3D打印到标准光纤尖端的微米级透镜。这些透镜的独特性质使它们既适合捕获单个原子，又适合高效捕获它们的荧光。在探索性的实验中，我们建立了真空兼容性和结构的鲁棒性，并成功地形成了一个磁光陷阱的超冷原子在其附近。这使得它们成为便携式原子量子设备的有前途的组件。
2022-06-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Inserting single Cs atoms into an ultracold Rb gas
我们报告在约400 nK的超冷Rb气体的个别Cs原子的控制插入。这需要将冷却、捕获和操纵多普勒温度附近的单个激光冷却原子所需的技术与产生超冷简并量子气体的实验相结合。在我们的方法中，这两个系统都是在单独的陷阱中制备的，然后组合。我们的结果为量子气体与另一种物质的单个或少数中性原子之间的相干相互作用铺平了道路。
2011-09-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Interaction Control of Ultracold Alkaline-Earth Atoms
超冷碱土金属原子现已被广泛用于精密测量和量子模拟。碱土金属原子由于其独特的原子结构，在量子模拟和研究量子多体物质方面具有很大的优势，如模拟合成规范场、近藤物理和$SU(N)$物理等。为了充分探索超冷碱土原子的潜力，这些系统还需要具备将原子间相互作用调整到强相互作用状态的能力。最近的一些理论建议和实验证明，自旋无关和自旋交换相互作用可以调谐到共振。在此，我们将回顾这些进展，并讨论这些相互作用控制工具带来的新的机会，为未来的量子模拟研究与超冷碱土金属原子。
2019-08-14 cond-mat.quant-gas
Quantum optical lattices for emergent many-body phases of ultracold atoms
将超冷气体限制在空腔中创造了量子捕获势的范例。我们表明，这使得桥梁模型与全球集体和短程相互作用的新的量子相位拥有两者的属性。有些相位的出现仅仅是由于量子光-物质相关性。由于全球性的，但空间结构，相互作用，量子物质和光波之间的竞争导致多模结构，即使在单模腔，包括离域的二聚体的物质场相干（债券），超越密度订单作为超固体和密度波。
2015-11-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Application of lasers to ultracold atoms and molecules
本文综述了激光的发展对超冷原子和分子的影响及其应用。在简要回顾了激光冷却和玻色-爱因斯坦凝聚的历史之后，介绍了超冷原子的重要应用，包括时间和频率计量学、原子干涉和惯性传感器、原子激光器、凝聚态系统的模拟、强关联系统的产生和研究以及超冷分子的产生。
2011-05-19 cond-mat.quant-gas
An experimental platform for studying the heteronuclear Efimov effect with an ultracold mixture of $^6$Li and $^{133}$Cs atoms
本文构建了$^6$Li-$^{133}$Cs超冷混合物实验平台，通过双组分Zeeman减速器、选择性双色光阱和稳定磁场实现低温样品制备与高分辨率损失谱，从而支持异核Efimov效应研究。
2024-12-06 cond-mat.quant-gas
Phase Separation of Superfluids in the Chain of Four-Component Ultracold Atoms
研究了自旋极化超冷费米子原子链在超精细自旋$F = 3/2$和s波接触相互作用下各种奇异超流态的竞争.我们发现，基态是一个奇异的非均匀混合物，其中两个不同的超流相-自旋携带对和单重态四重态-形成交替域中的参数空间的扩展区域。
2014-09-10 cond-mat.quant-gas
PT-symmetric non-Hermitian quantum many-body system using ultracold atoms in an optical lattice with controlled dissipation
本文报道了一个宇称-时间（PT）对称非厄米多体系统的实现。在建立了一个PT对称多体系统的理论框架后，我们描述了我们的实验装置，利用一体原子损耗作为耗散，特别强调了重要的系统参数的校准，其中光晶格中的超冷原子。我们讨论实验观察到的损失动态。
2020-06-11 cond-mat.quant-gas
A laser based accelerator for ultracold atoms
我们提出了我们的第一个基于激光的超冷原子加速器的实施结果。利用激光镊子束对冷却到420 nK的原子进行约束和加速，并在激光吸收成像中直接观察到原子的散射。光学对撞机的特点是使用Rb 87原子在|F=2，mF=2>态，但该方案不限于任何特定磁性子态中的原子，并且也可以容易地扩展到其他原子种类。
2012-03-19 cond-mat.quant-gas
Diagnosing a two-body state of ultracold atoms with light
本文研究了在势阱中运动的两个全同原子对弱脉冲的吸收。基于原子与光的相互作用，我们提出了一个二体波函数诊断的微观模型。我们研究了脉冲特性对结果的影响。我们发现，脉冲持续时间的影响所产生的单光子和双光子吸收概率显着。
2017-07-13 cond-mat.quant-gas
Multi-band spectroscopy of ultracold fermions: Observation of reduced tunneling in attractive Bose-Fermi mixtures
我们对超冷费米子在光晶格中的能带激发和隧穿性质进行了详细的实验研究。利用一种新的费米原子多带光谱技术，可以高精度地测量费米原子的全能带结构和隧穿能量。在有吸引力的玻色-费米混合物中，我们观察到费米隧穿能量的显著降低，这取决于相对原子数。我们把这归因于相互作用引起的晶格深度的增加，由于自陷的原子。
2011-07-12 cond-mat.quant-gas
Cavity quantum electrodynamics of ultracold atoms in optical and optomechanical cavities
在这篇综述文章中，我们介绍了最近的理论发展和一些突破性的实验在腔QED系统（光学和光机系统），也专注于实验实现的理论建议。
2014-11-02 cond-mat.quant-gas
Resonant light scattering by a slab of ultracold atoms
Laboratoire Kastler Brossel, Collège de France, ENS-Université PSL, Sorbonne Université, CNRS（卡斯勒-布罗塞尔实验室，法兰西学院，巴黎文理研究大学，索邦大学，法国国家科学研究中心）
本研究通过干涉技术测量超冷原子 slab 的复数透射，揭示了共振光散射机制，并解释了先前实验与理论不符的原因。
2024-09-06 cond-mat.quant-gas
Ultracold atoms in an optical lattice with dynamically variable periodicity
使用动态的“手风琴”晶格与超冷原子的演示。$^{87}$ Rb的超冷原子被捕获在二维光晶格中，然后晶格的间距在两个方向上从2.2微米增加到5.5微米。原子的膨胀时间短至几毫秒，实验测得的最小斜坡时间与数值计算吻合得很好。该技术允许在晶格间距小于成像系统的分辨率极限的情况下执行诸如量子模拟的实验，同时允许通过随后的光晶格的扩展对各个晶格位置处的原子进行成像。
2010-08-12 cond-mat.quant-gas
Anisotropic optical trapping as a manifestation of the complex electronic structure of ultracold lanthanide atoms: the example of holmium
原子的动态偶极极化率决定了光阱的效率，原子动态偶极极化率的实部和虚部分别与原子的势能和光子散射率有关。本文给出了镧系元素原子标量、矢量和张量极化率实部和虚部的解析计算方法。我们假设状态求和公式只包括涉及价轨道中电子的跃迁，如$6s$、$5d$、$6p$或$7s$，而忽略涉及$4f$核心电子的跃迁。应用这种形式主义的地面水平的配置$4f^q6s^2$，我们限制的总和过渡暗示的$4f^q6s6p$配置，产生极化率取决于两个参数：一个有效的过渡能量和一个有效的过渡偶极矩。然后，通过引入$4f^q6s6p$与其他组态之间的组态相互作用混合，我们证明了标量、矢量和张量极化率的虚部对组态相互作用系数非常敏感，而实部则不敏感。因此，光子散射率的大小和各向异性与原子电子结构的细节密切相关。这些分析结果与我们详细的电子结构计算的能级，Landé $g$ -因子，跃迁几率，极化率和范德华$C_6$系数，以前进行的铒和镝，目前进行的钬。我们的研究结果表明，虽然态密度随着$q$的增加而降低，但在铒（$q=12$）中，$4f^q6s6p$，$4f^{q-1}5d6s^2$和$4f^{q-1}5d^26s$之间的组态相互作用令人惊讶地强于钬（$q=11$），其本身强于镝（$q=10$）。
2017-04-13 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Thermometry for Laughlin States of Ultracold Atoms
将原子气体冷却成强相关的量子相需要熵的估计来进行测温并建立可行性。本文将高温级数展开与精确对角化相结合，构造了原子气体Laughlin态模型的一个近似配分函数。使用的ananterior，我们发现所需的熵观察劳克林相关玻色子气体的范围内，目前的冷却能力。
2017-03-22 cond-mat.quant-gas
High-resolution imaging of ultracold fermions in microscopically tailored optical potentials
我们报告的本地探测和制备的超冷费米气体的长度尺度为1微米，即费米波长的顺序。我们实验装置的基本工具是一对相同的高分辨率显微镜物镜。其中一个显微镜物镜可以对6 Li原子的捕获费米气体进行局部成像，最大分辨率为660 nm，而另一个显微镜物镜可以在相同长度尺度上产生任意光学偶极势。采用二维声光偏转器，我们演示了几个陷阱的几何形状，包括一个紧密聚焦的单光偶极陷阱，一个4 × 4-网站的二维光晶格和8-网站的环晶格配置的形成。此外，我们展示了在这些捕获势中加载和检测少量原子的能力。结合低质量的6Li的网站分离到一微米的隧道速率，这是足够大的哈伯德模型与设计的几何形状的实施结果。
2011-04-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Design of a technique to measure the density of ultracold atoms in a short-period optical lattice in three dimensions with single atom sensitivity
本文描述了一种测量技术，它有可能映射出超冷原子在短周期三维光晶格中的原子占位。该方法使用手风琴和钉扎晶格，连同偏振梯度冷却和荧光检测，以原子共振波长的一半左右的分辨率测量样品中单个原子的三维位置。该方法测量晶格中原子的占位率，而不是占位率的奇偶性。预计这种测量对超冷量子动力学的研究具有重要的潜力。
2011-03-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Few-body physics of ultracold atoms and molecules with long-range interactions
超冷能量下的量子力学少体问题对理论技术提出了严峻的挑战，特别是当存在仅以幂律势衰减的长程相互作用时。本文综述了超冷原子普适少体物理的研究方法和进展，特别是与长程相互作用有关的研究。
2014-12-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Photo-induced two-body loss of ultracold molecules
非反应性超冷双碱金属气体的寿命被证明是有限的粘滞碰撞放大三体损失。我们发现，粘附时间以前被高估，不支持这一假设。我们发现，电子激发的NaK+NaK碰撞复合物的捕获激光导致实验观察到的两体损失。我们计算的激发速率与准经典的，统计模型采用从头算电位和跃迁偶极矩。使用较长的激光波长或排斥盒电位可以抑制损失。
2019-08-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Single atom detection in ultracold quantum gases: a review of current progress
综述了超冷量子气体单原子探测和操纵实验的最新进展。讨论从捕获、冷却和检测单个离子和原子的基本原理开始。详细介绍了超冷量子气体中单原子探测的实现，讨论了基于光散射、电子散射、场致电离和直接中性粒子探测的方法。也包括量子气体中单个原子的微观相干操纵。给出了各种例子，以突出这些方法来研究多体量子系统的力量。
2017-03-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Optical Flux Lattices for Ultracold Atomic Gases
我们发现，简单的激光配置可以引起“光通量晶格”，其中光学修饰的原子经历一个周期性的有效磁通量与高的平均密度。这些势导致具有非零陈数的窄能带。光通量格将极大地促进超冷原子气体量子霍尔机制的实现。
2011-01-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Theory of long-range ultracold atom-molecule photoassociation
超冷分子的产生目前仅限于双原子种类。本文从理论上描述了超冷原子与分子的光缔合作用，产生超冷激发态三原子分子，从而成为光辅助超冷化学反应的一个新例子。在考虑原子-分子长程相互作用的量子动力学解的基础上，采用短程物理模型势，计算了超冷Cs原子与超冷Cs $_2$分子在振转基态的光缔合速率.的速率为激发Cs $_3$分子的形成预测是目前观察到的原子-原子的光缔合速率相媲美。我们制定了一个实验建议，观察这一过程依赖于现有的技术的光晶格和标准的光缔合光谱。
2015-05-13 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
What ultracold atoms tell us about the real-time dynamics of QCD in extreme conditions
该综述阐述超冷原子台式实验如何作为类比平台，助力理解重离子碰撞中极端条件下 QCD 的复杂实时动力学。
2023-12-17 cond-mat.quant-gas hep-ph
The manipulation of ultracold atoms of high orbitals in optical lattices
光晶格中的超冷原子是量子模拟、精确测量和量子计算的有力工具。应用这种量子系统的一个基本问题是如何有效地操纵布洛赫态中的高带或轨道。本文主要综述了我们在不同构型的光晶格中操纵高轨道超冷原子的方法。在此基础上，我们构造了非绝热完整量子控制下的原子轨道量子比特，并利用捕获的运动量子态进行了Ramsey干涉。然后我们回顾了光晶格中新量子态的观测和高轨道原子动力学演化的研究。高轨道的有效操控为超冷原子在光晶格中的应用提供了强有力的支持。
2022-08-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Universal van der Waals Physics for Three Ultracold Atoms
对超冷原子的实验研究使三体物理学的理解取得了重大突破，三体物理学在历史上是一个基本但具有挑战性的问题。这是因为超冷原子之间的相互作用可以使用被称为费什巴赫共振的磁性可调散射共振来精确地改变。超冷原子碰撞在幺正性极限附近具有许多普适性。离开这个极限，许多量子态在三体碰撞中被认为是活跃的，使得碰撞的可观测性实际上是不可预测的。在这里，我们报告了预测三体超冷散射率的一个重大发展，通过适当地建立在成对的范德华相互作用加上多自旋特性的可调费什巴赫共振状态的特征在于两个已知的无量纲两体参数。薛定谔方程的数值解预测三原子碰撞率，无需调整拟合参数。我们的计算表明，在幅度和功能的位置和形状的定量协议在整个范围内的调整测量速率系数的三体复合和原子二聚体碰撞涉及超冷Cs原子。
2014-04-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
