Opto-mechanical effects in superradiant light scattering by Bose-Einstein condensate in a cavity
研究了光学谐振腔中可动镜（悬臂梁）对光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）超辐射光散射的影响。我们表明，镜的运动有一个动态的色散效应的腔泵失谐。改变泵浦光束的强度，可以在纯超辐射区和布拉格散射区之间切换。反射镜的机械频率强烈地影响两个布拉格峰之间的时间间隔。我们发现，当系统是在解决边带制度的镜子冷却，超辐射散射增强，由于相干能量转移的机械镜模式的腔场模式。
2011-07-12 cond-mat.quant-gas
Supersolid Gap Soliton in a Bose-Einstein Condensate and Optical Ring Cavity coupling system
横向抽运的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）与有耗环形腔耦合系统可以形成超固态稳态。我们发现在这样的驱动耗散系统中存在着超固体间隙孤子。通过数值求解平均场原子-腔场耦合方程，识别出了几类不同的间隙孤子。研究了它们的动力学性质，包括稳定性、传输和孤子碰撞。由于反馈原子与腔内光场的相互作用，这些超固态带隙孤子与通常的静态光晶格中的BEC带隙孤子相比表现出许多新的特性。
2022-06-08 cond-mat.quant-gas
Fragmented Superradiance of a Bose-Einstein Condensate in an Optical Cavity
Dicke模型和辐射场中二能级系统的超辐射有许多应用。最近，人们在腔中实现了玻色-爱因斯坦凝聚体的Dicke量子相变。数值求解了多体薛定谔方程，研究了腔中相互作用玻色子的基态关联随驱动激光强度的变化。超过临界强度，玻色子宏观上占据多个模式，同时保持超辐射。这种碎片化的超辐射可以通过分析单次测量的方差来检测。
2016-12-21 cond-mat.quant-gas
Cavity-induced switching between localized and extended states in a non-interacting Bose-Einstein condensate
我们研究了一个超冷原子-腔耦合系统，该系统已在实验中实现，表现出弱光非线性[S。古普塔\textit{et al} .，物理修订信函\textbf{99}，213601（2007）]。该模型是由一个非相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体包含在法布里-珀罗光学谐振腔，其中两个无公度驻波模式被激发，从而形成一个准周期的光晶格的原子势。着重讨论了腔场对原子波函数的影响。我们发现，在适当的条件下，原子局域态和扩展态之间的双稳态可以产生。
2011-10-08 cond-mat.quant-gas
Dark Superradiance in Cavity-Coupled Polar Molecular Bose-Einstein Condensates
本文提出在微波腔耦合极性分子系统中实现暗超辐射到常规超辐射的相变，通过腔介导排斥与偶极吸引竞争产生涡旋等量子相，并验证凝聚体稳定性。
2025-04-25 cond-mat.quant-gas
Ultracold Spin-Orbit Coupled Bose-Einstein Condensate in a Cavity: Route to Magnetic Phases Through Cavity Transmission
研究了单模法布里-珀罗腔中自旋轨道耦合超冷玻色-爱因斯坦凝聚体。该腔引入了一个与原子自由度动态耦合的量子光晶格势，实现了一个广义的扩展玻色哈伯德模型，其零温相图可以通过调节腔参数来控制。在非相互作用极限下，原子间相互作用为零，原子色散表现出一些有趣的特征，如Dirac点的玻色模拟，腔诱导光晶格势中阿贝尔和非阿贝尔规范场（后者是由于自旋轨道耦合）下的腔控Hofstadter谱具有赝自旋1/2玻色子的特征.在存在原子-原子相互作用的情况下，通过对经典光晶格中自旋-轨道耦合玻色子的广义玻色-哈伯德模型的映射，我们证明了该系统实现了大量的量子磁相，其磁序可以从腔传输中检测出来.这为探测超冷原子中的量子磁性提供了另一种方法。我们讨论了腔诱导光学双稳对这种相位的影响及其实验结果。
2014-05-18 cond-mat.quant-gas
Nonlinear Floquet dynamics of spinor condensates in an optical cavity: Cavity-amplified parametric resonance
研究了腔-旋量玻色-爱因斯坦凝聚体耦合系统的Floquet动力学。参数共振的预测，我们表明，由于腔反馈引起的非线性的自旋振荡可以被放大到所有的共振阶数，从而便于其检测。讨论了通过腔输出实时观测Floquet动力学的方法。
2019-09-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Ring Bose-Einstein condensate in a cavity: Chirality Detection and Rotation Sensing
本研究利用携带轨道角动量的光场驱动腔，通过模拟角向晶格转动，提出一种可探测环形玻色-爱因斯坦凝聚体环绕数符号的最小破坏性技术，并验证了其作为实验室转动传感器的有效性。
2023-11-26 cond-mat.quant-gas
Probing the quantum ground state of a spin-1 Bose-Einstein condensate with cavity transmission spectra
本文提出利用光腔的透射谱来探测自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体的量子基态。通过选择合适频率的圆偏振腔模，可以实现腔模与凝聚体磁化强度的耦合。腔透射谱则包含凝聚体的磁化统计信息，因此可用于区分铁磁和反铁磁量子基态。这种技术也可以用于连续观测旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的自旋动力学。
2009-07-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Formation of a spin texture in a quantum gas coupled to a cavity
我们在非共振驱动的多能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体中观察到了与光腔强耦合的腔介导的自旋相关相互作用。应用可调偏振驱动场，我们确定了单组分和多组分凝聚体原子极化率张量的标量和矢量分量的作用。超过临界强度的矢量耦合，我们观察到一个自旋纹理的凝聚体的两个内部状态，提供全球动态规范场和自洽自旋轨道耦合气体的前景。
2019-02-22 cond-mat.quant-gas
Fractional Shapiro steps in a Cavity-Coupled Josephson ring condensate
本文提出利用腔耦合环凝聚体无损、原位、实时观测交流和直流约瑟夫森效应，首次在冷原子体系中实现分数夏皮罗台阶，并建立无需测量原子数的新型计量标准。
2025-07-01 cond-mat.quant-gas
Cavity-Mediated Strong Matter Wave Bistability in a Spin-1 Condensate
研究了自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体与单向环形腔色散耦合时的物质波双稳性。它的一个独特之处是不同模式的物质场之间的布居交换是通过自旋交换碰撞来完成的。研究表明，原子自旋混合与腔场的相互作用可以导致强的物质波非线性，从而使腔中的物质波在单光子水平上具有双稳性。
2009-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Phase separation and multistability of two-component Bose-Einstein condensate in an optical cavity
本文研究了耦合到光场的二组分玻色-爱因斯坦凝聚体的多稳态性和不稳定性条件。在强不混溶条件下，系统呈现出多种密度结构，包括分离态、条纹态以及它们的共存。多稳性产生于这些空间结构的两个组件的冷凝，这显着改变的滞后曲线相对于腔泵的强度。我们提出了一个变分方法来证实我们的数值结果。
2022-02-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Many-body physics in two-component Bose-Einstein condensates in a cavity: fragmented superradiance and polarization
本文研究了激光泵浦的一维二分量玻色子在高精细度光学腔中的抛物阱中的运动。在阈值泵浦功率以上，填充腔的光子修改有效原子陷阱并介导玻色-爱因斯坦凝聚体的两个组分之间的耦合。我们计算了激光抽运系统的基态，发现不同的自组织阶段取决于激光的功率。修改后的潜力和激光介导的原子组件之间的耦合产生了丰富的多体物理：增加的泵浦功率触发原子的自组织，而更大的泵浦功率导致自组织的原子之间的相关性-BEC变得支离破碎和减少密度矩阵获得多个宏观本征值。在这种分裂的超辐射态中，原子不再能被描述为二能级系统，系统到Dicke模型的映射也就失效了。
2018-01-29 cond-mat.quant-gas
Quantum droplets and condensates in an optical lattice coupled to a dissipative cavity: Collective excitations and non-equilibrium dynamics
Indian Institute of Science Education and Research-Kolkata（印度科学教育研究所-加尔各答）；Korea Institute for Advanced Study（韩国高等研究院）
本文研究一维光学晶格中耦合到耗散腔的稀薄玻色气体和自束缚量子液滴，通过经典场方法确定稳态和集体激发，发现极化子型能隙激发及其在密度有序转变中的软化行为，并揭示非平衡自束缚态和孤子态。
2026-11-11 cond-mat.quant-gas
Cavity Optomechanics with a Bose-Einstein Condensate: Normal Mode Splitting
本文研究了在单模激光场驱动下，囚禁在法布里-珀罗腔中的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）系统的简正模分裂。我们分析的频率和阻尼率的变化的集体密度激发的BEC赋予的光场。我们研究了简正模分裂的发生，简正模分裂是腔内场和凝聚模的涨落杂交的结果。结果表明，当凝聚模与腔内光场弱耦合时，简正模分裂消失。此外，我们还研究了腔场透射谱中的简正模分裂。
2012-09-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Cavity optomechanics with a trapped, interacting Bose-Einstein condensate
玻色-爱因斯坦凝聚体与高精细度光腔单模的色散相互作用实现了辐射压耦合哈密顿量。在该系统中，机械振荡器的作用由腔模式函数选择的单个凝聚激发模式发挥。我们研究了原子s波碰撞的影响，并表明它仅仅是重正化通常的光机相互作用的参数。此外，我们表明，即使在强谐波约束的情况下-这使布洛赫态的使用无效-玻色-爱因斯坦凝聚体的单个激发模式显著耦合到光场，即单个“机械”振子模式的简化图像仍然有效。
2013-03-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Two-fluid model of a Bose-Einstein condensate in the cavity optomechanical regime
我们分析了被困在由弱光场驱动的高Q光学腔中的原子玻色-爱因斯坦凝聚体，这种情况在形式上类似于腔光学力学的中心范式[Brennecke等人，Science，322，235（2008）]。我们通过一个双流体模型，保留了直观的吸引力的光机双模描述的两体相互作用。该系统的Bogoliubov激发光谱包括带隙的上分支和可包括不稳定激发模式的下分支。
2009-11-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Classical dynamics of the optomechanical modes of a Bose-Einstein condensate in a ring cavity
研究了由玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）与两个反向传播的行波模在光学环形腔中相互作用组成的腔光机系统。与我们所熟悉的由高$Q$ Fabry-P{é}rot腔驻波场驱动凝聚体的情况不同，我们发现BEC的对称和反对称集体密度边模都被光场机械激发。在半经典，平均场的限制，其中的光场和零动量模式的冷凝物被视为经典的系统被发现表现出丰富的多稳态行为，包括孤立的分支的解决方案（isolas）的外观。我们还提出了系统的动力学的输入参数，如驱动激光器的频率是不同的例子。
2010-02-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum noise reduction using a cavity with a Bose Einstein condensate
本文研究了一个玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的集体密度激发（Bogoliubov模）与腔场耦合的光机系统。我们发现，光学力改变的频率和阻尼常数的集体密度激发的BEC。我们进一步分析了有限原子两体相互作用下，由于腔场的涨落与凝聚态的涨落的混合而产生的简正模分裂。NMS被发现消失的两体相互作用的小值。我们进一步证明了凝聚体的密度激发可以用来压缩光束的输出量子涨落。该系统可以作为使用玻色-爱因斯坦凝聚体的量子涨落的光学机械控制。
2010-04-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Enhanced stripe phases in spin-orbit-coupled Bose-Einstein condensates in ring cavities
在具有两个反向传播模的光学环形腔中，原子和光子场的耦合动力学不仅产生了多体系统中原子间的自旋-轨道相互作用，而且还产生了原子间的长程相互作用。在零温度下，两体相互作用和腔介导的相互作用决定了玻色-爱因斯坦凝聚体的基态。在这项工作中，我们发现，在弱耦合制度的腔量子电动力学有利于一个条纹相位状态的平面波相位的强度的腔介导的相互作用的增加。事实上，即使对于具有足够大的腔相互作用的有吸引力的种内和种间相互作用的凝聚物，条纹相也在能量上稳定。在两个阶段中的基本激发光谱对应于在长波长的线性色散关系，表明这两个阶段表现出超流性，虽然平面波阶段也显示出一个特征的roton型功能。结果表明，即使在弱耦合状态下，腔也可以在超冷量子气体中产生有趣的新物理。
2015-05-08 cond-mat.quant-gas
Cavity-enhanced magnetometer with a spinor Bose-Einstein condensate
我们提出了一种新型的复合轻物质磁强计的基础上横向驱动的多分量玻色-爱因斯坦凝聚体耦合到两个不同的电磁模式的线性腔。在临界泵浦强度以上，外加磁场引起的凝聚态粒子数不平衡的变化必然引起两个腔模的相对光子数的变化。因此，监测腔输出场允许实时无损测量磁场。我们表明，建议的磁力计的灵敏度表现出海森堡的缩放相对于原子数。对于国家的最先进的实验参数，我们计算出这样的磁力计的灵敏度的下限为fT/ $\sqrt{\mathrm{Hz}}$的顺序-pT/ $\sqrt{\mathrm{Hz}}$的凝聚体的$10^4$原子的相干时间的顺序为几毫秒。
2021-04-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum noise of a Bose-Einstein condensate in an optical cavity, correlations and entanglement
激光驱动光腔场中超冷原子的玻色-爱因斯坦凝聚体表现出色散光学双稳态。我们用平均场近似和分析平均场解附近线性化量子涨落的关联函数来描述这个系统。在定态下给出了原子与光场的纠缠度和量子场求积的统计特性。结果表明，平均场解，即玻色-爱因斯坦凝聚体是强大的反对纠缠产生的相图的大部分。
2010-03-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
The Dicke model phase transition in the quantum motion of a Bose-Einstein condensate in an optical cavity
我们证明了激光驱动的玻色-爱因斯坦凝聚体在高精细度光腔中的运动实现了自旋-玻色子Dicke模型。迪克模型从正常到超辐射相的量子相变对应于原子从均匀到周期性图案化分布的自组织，高于临界驱动强度。计算了光子测量引起的反作用对基态的影响。
2009-12-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
An adjustable-length cavity and Bose-Einstein condensate apparatus for multimode cavity QED
我们提出了一个新颖的腔QED系统，其中玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）被捕获在一个高精细光学腔中，该腔的长度可以被调节以访问单模和多模配置。我们证明了在这两种配置的原子系综腔的耦合。原子被限制在腔内的远偏离共振光偶极阱（FORT）或交叉光偶极阱通过横向取向的激光。多模腔QED为腔内BEC提供了完全出射的动态光晶格。这样的系统将使量子软物质的探索成为可能，包括超流近晶、超流玻璃、自旋玻璃以及神经形态联想记忆。
2014-11-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Disorder-Driven Density and Spin Self-Ordering of a Bose-Einstein Condensate in a Cavity
我们研究了两组分玻色-爱因斯坦凝聚体通过线性腔模的集体喇曼散射的空间自旋和密度自序。迪克超辐射相变的开始以晶体密度级和自旋波级的同时出现为标志。后者自发地打破了离散的$\mathbf{Z}_2$对称性之间的偶数和奇数网站的腔光学潜力。此外，在superradiant状态的连续$U(1)$对称性的相对相位的两个凝聚波函数被明确打破的腔诱导的位置相关的拉曼耦合与零空间平均。因此，空间平均的相对冷凝物相位被锁定在$π/2$或$-π/2$。这种连续的对称性破缺和零平均拉曼场导致的相对凝聚相锁定可以看作是一个普通的有序-无序过程，类似于二维经典铁磁$XY$自旋模型中的随机场诱导有序。然而，在我们的模型中，随机场的种子源于腔场中的量子涨落，并且是受自序影响的动力学实体。在超辐射阈值处，基元激发谱表现出典型的模式软化现象。
2017-07-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Cavity-Controlled Collective Scattering at the Recoil Limit
研究了玻色-爱因斯坦凝聚体与高精细度环形腔相互作用的集体散射。冷凝物将横向泵浦光束的光超辐射地散射成模式，与先前的实验相反，该模式不是由冷凝物的几何形状确定的，而是由谐振腔模式指定的。此外，由于反冲移位的散射光的频率取决于初始动量的散射分数的凝聚体，我们表明，它是可能的，采用良好的分辨率的腔作为过滤器选择特定的量子化动量状态。
2011-05-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Collective Dynamics of Bose--Einstein Condensates in Optical Cavities
最近在光学腔中对玻色-爱因斯坦凝聚体的实验报道了物质-光系统的一种量子相变--超辐射。这些实验的时间依赖性要求考虑集体动力学。在这里，我们建立了一个丰富的相图，淬火实验访问，与非平衡相变分离的动力学不同的制度。我们包括腔泄漏和腔场对凝聚体的反作用的关键影响。接近这些相边界的结果在临界减慢的衰减多体振荡。值得注意的是，这种缓慢的衰减可以通过大的腔损耗来辅助。预测包括集体振荡的频率，各种多相共存的区域，和持久的光学机械振荡描述的阻尼驱动摆。这些发现为研究物质-光系统的集体动力学和非平衡相变开辟了新的方向。
2010-03-11 cond-mat.quant-gas
Gain-assisted superluminal light propagation through a Bose-Einstein condensate cavity system
研究了探测光场在含有玻色-爱因斯坦凝聚体的腔光机系统中的传输。研究了该系统的传输特性，发现泵浦光场的拉比频率可以控制探测光场的群速度。研究了腔光子的衰减速率对群速度的影响，结果表明，当腔光子的衰减速率较小时，只要改变泵浦光的拉比频率，相位色散的斜率就会从正变到负。在此基础上，建立了玻色-爱因斯坦凝聚体腔光机系统中交叉克尔非线性效应对增益辅助超光速光传输的影响。这种行为在正常相的泵浦-探测二能级原子系统中是不可能出现的。我们还发现，在没有反转的量子能级的人口的放大实现。
2015-07-12 cond-mat.quant-gas physics.optics
Dynamical Phase Transition of two-component Bose-Einstein condensate with nonlinear tunneling in an optomechanical cavity-mediated double-well system
研究了在高精细度光学腔中双阱中与单模色散耦合的具有非线性隧穿效应的二组分玻色-爱因斯坦凝聚体的动力学相变.非线性隧穿作用增加了系统的稳定点，丰富了系统的相图。结果表明，移动端镜的出现加速了玻色-爱因斯坦凝聚体的隧穿，使两阱间的布居数产生差异，并调节了系统的稳定点数目.
2018-03-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bose-Einstein Condensates in a Cavity-mediated Triple-well
采用平均场方法研究了三势阱耦合高精细度光腔中玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的能量结构和动力学行为。由于原子-腔场的非线性，出现了一些有趣的现象，这些现象是本文的重点。在能量结构上，由于原子-腔场的非线性，在能级上出现了双稳现象，在腔内光子数上也出现了同样的现象。随着抽运腔失谐量的增加，由于腔介导效应，高、低能级呈现环形结构。在动力学过程中，广泛的BEC的本地化的原子最初被困在一个，两个，三个阱的对称和非对称的情况下进行详细的数值模拟。结果表明，腔势可以改变从振荡到局域化的转变，使振荡区域扩大。随着原子间相互作用的增强，振荡被阻断，局域化现象出现。冷凝物原子可以被捕获在一个，两个或三个阱中，最终在那里它们最初被上传到某些参数。特别是，我们发现，从振荡到本地化的过渡是伴随着一些不规则的制度，隧道动力学是由这个腔介导的系统的混沌为主。
2012-07-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Impurity-induced Dicke quantum phase transition in an impurity-doped cavity-Bose-Einstein condensate
利用掺杂腔-玻色-爱因斯坦凝聚体，提出了一种新的广义Dicke模型--掺杂Dicke模型（IDM）.结果表明，当杂质原子的布居数达到临界值时，杂质原子可以诱导正常相到超辐射相的Dicke量子相变。结果表明，IDM具有无穷多个临界点的连续Dicke QPT，这与标准Dicke模型中只有一个临界点的情形有很大的不同.结果表明，杂质诱导的Dicke QPT可以发生在腔场与原子的任意耦合区域，而标准Dicke模型中的Dicke QPT只发生在腔场与原子的强耦合区域.这为在腔场与原子的中等甚至弱耦合区观察Dicke QPT开辟了一条途径。
2013-09-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamical Casimir Effect in Superradiant Light Scattering by Bose-Einstein Condensate in an Optomechanical Cavity
研究了光机腔中玻色-爱因斯坦凝聚体超辐射光散射中的动态Casimir效应。该系统的研究使用经典和量子化的镜像运动。对于这两种情况，腔频率在时间上被谐波调制。感兴趣的主要量是腔内散射光子的数量。在弱调制和强调制下对系统进行了研究。已经观察到，散射光子的振幅对于经典镜运动比量子化镜运动更大。此外，最初，对于较低的调制幅度，散射光子的幅度高于较高的调制幅度。我们还发现，在强调制和弱调制下的量子化镜像运动的曲线的行为是相似的。
2013-08-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Nonlinear effects of atomic collisions on the optomechanical properties of a Bose-Einstein condensate in an optical cavity
在本文中，我们从理论上研究了原子碰撞对驱动光学腔内一维玻色-爱因斯坦凝聚体行为的影响。我们发展的离散模式近似的凝聚考虑到带间跃迁由于s波散射相互作用。我们表明，在Bogoliubov近似下，原子-原子相互作用转移的激发模式的能量，也起到了光参量放大器的作用，Bogoliubov侧模，可以影响其正常模式分裂行为。另一方面，由于原子碰撞，腔的谐振频率发生了移动，导致腔光子数减少，Bogoliubov模损耗。此外，它降低了原子-光子的有效耦合参数，从而导致Bogoliubov模与光场之间的纠缠度降低。
2012-11-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Nonlinear Atom-Photon Interaction Induced Population Inversion and Inverted Quantum Phase Transition of Bose-Einstein Condensate in an Optical Cavity
在本文中，我们探索了在具有可调谐非线性原子-光子相互作用的光学腔中的玻色-爱因斯坦凝聚体的宏观多粒子量子态的丰富结构[Nature（London）464，1301（2010）]。通过调节实验可实现的相互作用强度和泵浦激光频率，揭示了粒子数反转、超正态相和超正态相共存的现象。在负（有效）腔频率下，随着原子-场耦合的增加，我们观察到了从超辐射到正常相位的反量子相变（QPT），这与正常Dicke模型中的QPT正好相反。利用自旋相干态变分法，同时考虑正常和反转赝自旋态，解析地导出了非对称宏观态。
2014-05-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Multi-stability in an optomechanical system with two-component Bose-Einstein condensate
研究了一个由两个组分的玻色-爱因斯坦凝聚体与法布里-珀罗光学腔色散相互作用组成的系统，其中凝聚体的两个组分通过另一个经典场相互共振耦合.该系统的主要特点是原子运动自由度和内部赝自旋自由度同时耦合到腔场，从而在凝聚体内诱导出有效的自旋-轨道耦合。原子质心运动、原子集体自旋和腔场之间的相互作用导致了强非线性，从而导致了在少光子水平下物质波和光波的多稳态行为。
2011-03-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Self-Ordered Supersolid in Spinor Condensates with Cavity-Mediated Spin-Momentum-Mixing Interactions
CAS Key Laboratory of Theoretical Physics, Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所、中国科学院理论物理重点实验室）；CAS Center for Excellence in Topological Quantum Computation, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学、中国科学院拓扑量子计算卓越创新中心）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）
研究通过光腔与泵浦场的相互作用，在旋极子凝聚体中实现自有序超固体，揭示了其无阻尼的零点振动模式，并提出新的实现方案。
2024-04-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bose-Einstein condensation of light in a cavity
本文研究光在有介质腔中的玻色-爱因斯坦凝聚。在二能级模型的框架下，讨论了气态介质对光凝结的临界温度的影响。在随后的阶段中示出了系统向具有释放的轻冷凝物的状态的转变。解析表达式的一个典型的空间范围的凝聚云的光子，以及冷凝峰的光谱特性。得到了光子的能量和热容随温度的变化关系。最后，我们证明了光的能量可以积累在BEC状态。
2014-04-01 cond-mat.quant-gas
Excitations of optically driven atomic condensate in a cavity: theory of photodetection measurements
最近的实验已经证明了在腔中光驱动的玻色-爱因斯坦凝聚体的运动自由度中Dicke量子相变的开放系统实现。这个光-物质系统的相关集体激发本质上是极化激子的，允许通过光泄漏出腔来访问迪克模型的量子临界行为。这开辟了使用基于光电探测的量子光学技术来研究这个基本量子临界系统的动力学和激发的道路。我们首先讨论了在腔面观察到的光子通量，发现它在临界附近显示出与等效封闭系统的平均场论不同的标度律。其次，我们研究了腔外光子泄漏的二阶相关测量。最后，我们讨论了调制技术，直接捕获极化激子激发软化。我们的分析考虑到系统的有限大小的影响，这可能会导致一个有效的对称性破缺项。
2012-10-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Many-Body Phases of a Planar Bose-Einstein Condensate with Cavity-Induced Spin-Orbit Coupling
我们研究了具有腔介导动态自旋轨道耦合的二维玻色-爱因斯坦凝聚体的多体相。借助两个横向非干涉、反向传播的泵浦激光器和单个驻波腔模，量子气体的两个简并塞曼子能级以双- $Λ$ -配置进行拉曼耦合。超过一个临界泵浦强度的腔模式填充通过相干超辐射拉曼散射从两个泵浦激光器，导致出现的动态自旋轨道耦合的原子。我们确定了三个具有不同原子和光子特性的量子相：正常的“自旋螺旋”相，超辐射的“自旋螺旋”相和超辐射的“超固体自旋密度波”相。后者表现出一个出射的周期性原子密度分布与正交中心的矩形晶格结构，由于相干光子散射到谐振腔和碰撞诱导的动量耦合之间的相互作用。出射晶体的横向晶格间距由动态自旋轨道耦合决定。
2020-09-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Rapid phase-diffusion between atomic and molecular Bose-Einstein condensates
研究了分子玻色-爱因斯坦凝聚体中一小部分相干解离成原子后原子-分子相干的碰撞损失。所得到的$n$ -原子态是两原子（SU（1，1））相干态，与原子凝聚体相干分裂形成的自旋（SU（2））相干态的$Δn\propto \sqrt{n}$相比，$n$ -原子态具有数方差$Δn\propto n$.因此，洛伦兹原子-分子相扩散比分离的原子凝聚体之间的高斯相扩散快$\sqrt{n}$因子。
2009-04-14 cond-mat.quant-gas
Cavity optomechanical detection of persistent currents and solitons in a bosonic ring condensate
本研究提出一种低破坏的腔光力学探测技术，通过数值模拟实现环形玻色-爱因斯坦凝聚体中持续电流与亮孤子的原位实时测量，为旋转物质波表征提供新方法。
2023-06-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
The effect of atomic collisions on the quantum phase transition of a Bose-Einstein condensate inside an optical cavity
本文研究了原子碰撞对囚禁在光学腔中的一维玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）从法向相到超辐射相的相变的影响。具体地说，我们表明，驱动原子从侧面的腔导致模式的激发在第一布里渊区的边缘的每个能带，这导致在弱耦合制度的限制下的BEC物质场的双模近似。原子-原子相互作用的非线性效应使BEC的量子相变阈值发生移动，同时也影响了总粒子数量子涨落的低功率行为。此外，当横向抽运强度一定时，我们证明了通过s波散射频率控制系统量子相变的可能性。
2014-11-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Photon-Induced Spin-Orbit Coupling in Ultracold Atoms inside Optical Cavity
考虑环形腔中的原子，在平面波腔场的作用下，外加一束相干激光，在原子的两个超精细基态之间产生双光子喇曼跃迁。这种腔辅助拉曼跃迁诱导了原子内部自由度与原子质心运动之间的有效耦合。同时，原子动力学对腔光子也有反作用。我们采用平均场和全量子方法研究了该系统的性质，并表明原子动力学和腔场之间的相互作用引起了有趣的非线性现象。
2015-05-27 cond-mat.quant-gas
Atom Loss Resonances in a Bose-Einstein Condensate
在原子二聚体共振附近的散射长度，Efimov三聚体跨越原子二聚体的阈值，和两个二聚体共振附近，在通用四聚体跨越二聚体-二聚体的阈值已观察到超冷捕获原子的原子损失共振。我们提出了一种新的机制，这些损失共振的玻色-爱因斯坦凝聚体的原子。当散射长度斜升到测量原子损失率的大的最终值时，时间依赖性散射长度从原子凝聚体相干地产生浅二聚体的小凝聚体。共存的原子和二聚体凝聚体可以用低能有效场论描述，其普适系数由匹配少体物理的精确结果确定。经典的场方程的原子和二聚体凝聚预测窄增强原子损失率附近的原子二聚体共振和近两个二聚体共振由于非弹性二聚体碰撞。
2013-02-24 cond-mat.quant-gas
Bose-Einstein condensation of photons and grand-canonical condensate fluctuations
本文综述了最近在染料填充光学微谐振腔中光子的玻色-爱因斯坦凝聚实验。光子气体最著名的例子，黑体辐射中的光子，并没有表现出玻色-爱因斯坦凝聚。光子在冷却时消失在腔壁中，而不是大量填充腔基模。在超短光学腔中，情况是不同的，该超短光学腔在远高于热能的光子能谱上压印低频截止。后者允许热化过程，其中温度和光子数可以彼此独立地调谐，或者相应地，对于非零光子化学势。我们在这里描述的实验表明，荧光诱导热化和玻色-爱因斯坦凝聚的染料微腔中的二维光子气体。此外，最近的测量的光子统计的凝聚，显示玻色-爱因斯坦凝聚在巨正则系综极限，将进行审查。
2016-11-30 cond-mat.quant-gas
Finite temperature Dicke phase transition of a Bose-Einstein condensate in an optical cavity
Dicke模型预言了零温下与光腔耦合的二能级原子系综从正常相到超辐射相的量子相变。在最近的先驱实验[Nature 464，1301（2010）]中，已经在光学腔中使用玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）观察到这样的相变。与原Dicke模型相比，实验系统具有有限温度和BEC中强的原子-光子非线性相互作用。在这封信中，我们发展了一个有限温度理论的迪克相变的BEC在光学腔中，考虑到原子-光子的非线性相互作用。除了解释实验观察到的在有限温度下从正常相到超辐射相的转变之外，我们还指出在实验中还观察到了一个新相，即正常相和超辐射相的共存。通过调整各种实验参数，我们展示了实验系统中存在的丰富的有限温度相图。我们发现，比热的BEC可以作为一个强大的工具，探测各个阶段。
2012-02-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Nonequilibrium polariton dynamics in a Bose-Einstein condensate coupled to an optical cavity
研究了准粒子散射对超冷原子与单模光腔耦合的均匀玻色-爱因斯坦凝聚体动力学的影响。相关的激发，这是极化激元的光子和原子密度波模式的混合激发，被确定。所有的一阶关联函数是通过Keldysh格林函数技术。除了证实贝利亚耶夫阻尼的共振增强的存在，我们发现一个非常结构化的波动谱。在反冲频率的一半处存在光谱烧孔，反映了Beliaev散射过程的奇异性。由于原子-原子碰撞引起的光子损失耗散通道和Beliaev阻尼的影响可以很好地分开。我们表明，Beliaev过程不影响自组织临界性的属性。
2018-11-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Phase Diagram and dynamical phases of self organization of a Bose-Einstein condensate in a transversely pumped red-detuned cavity
SUPA, School of Physics and Astronomy, University of St. Andrews（圣安德鲁斯大学物理与天文学学院）；Physikalisches Institut, University of Bonn（波恩大学物理研究所）
研究了玻色-爱因斯坦凝聚体在横向泵浦红移腔中的相图和动态相，揭示了自组织现象中的稳定性、混沌轨迹和时空模式形成机制。
2026-02-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bose-Einstein condensates in an atom-optomechanical system with effective global non-uniform interaction
考虑了一个由光学腔中的机械膜和腔外的原子玻色-爱因斯坦凝聚体组成的原子-光机混合系统。该凝聚体被限制在由一个腔镜反射的行进激光束形成的光晶格势中。我们导出了腔介导的有效原子-原子相互作用势，发现它是不均匀的，与位置有关的，并且不随原子间距离的增加而衰减。我们表明，这种有效的相互作用的存在下，打破了Z $_2$对称性的系统，并产生新的量子相位和相变。当长程相互作用占主导地位时，凝聚体打破平移对称性，变成一种新的自组织的格子状状态，随着远离腔的位置的粒子密度的增加。我们给出了体系的相图，并通过计算各相的激发光谱研究了各相的稳定性。该系统可以作为一个平台，探索各种自组织现象引起的远程相互作用。
2020-12-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dissipation-induced instabilities of a spinor Bose-Einstein condensate inside an optical cavity
本文研究了旋量玻色-爱因斯坦凝聚体在偏振角可控的激光横向驱动下的动力学行为。我们专注于一个双组分Dicke模型与复杂的光物质耦合，在光子损失的存在下。我们计算的稳态相图，并发现动力学不稳定性的极限环的形式，预示着异常点和水平吸引力的存在。我们表明，不稳定性引起的耗散过程中产生的两个集体自旋之间的非互易耦合。我们的预测可以很容易地在国家的最先进的实验进行测试，并打开了非互惠多体动力学的研究平衡。
2019-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Excitations of optomechanically driven Bose-Einstein condensates in a cavity: photodetection measurements
本文详细研究了在热力学极限下腔中光机械驱动的玻色-爱因斯坦凝聚体的Dicke量子相变。利用基于光电探测的量子光学测量方法研究了这种光力学Dicke系统的动力学和激发态。为此，我们讨论了该体系的本征值分析、荧光光谱和零差光谱。它已被证明，正常的相位是可以忽略不计的机械模式的反射镜，而它有一个显着的影响，在超辐射相。我们已经观察到，本征值和两个光谱表现出不同的功能，可以与光子，原子和声子的分支。在荧光光谱中，我们进一步观察到一个不对称的相干能量交换的三个自由度的系统在超辐射阶段所产生的光机械相互作用和布洛赫Siegert位移的结果。
2013-11-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Damping of quasiparticles in a Bose-Einstein condensate coupled to an optical cavity
本文提出了一个计算与光腔单辐射场模强耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体中元数密度波激发阻尼率的一般理论。因此，我们给出了密度波模式的Beliaev阻尼中的巨大共振增强的详细推导，最近由Kónya等人预测，物理学~修订版~ A 89，051601（R）（2014）。所给出的密度波模构成了自组织相变的类极化激元软模。共振增强发生，在正常和有序相，临界区域外。我们表明，大阻尼率是伴随着一个显着的频率偏移的极化激元模式。超越Born-Markov近似和确定延迟格林函数的极化激元的极点，我们揭示了强耦合的极化激元和集体模式的声子浴形成的其他密度波模式。
2014-06-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spin-Orbit Coupling Induced Back-action Cooling in Cavity-Optomechanics with a Bose-Einstein Condensate
本文报道了一种自旋-轨道耦合反作用冷却光机械系统，该系统由自旋-轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体组成，被囚禁在带有一个可移动端镜的光腔中，通过抑制量子噪声的热效应实现反作用冷却.自旋-轨道耦合介导的超精细态的集体密度激发-充当与腔场相等耦合的原子振荡器-触发强烈驱动的原子反作用。我们发现反作用不仅改变了其本身的低温动力学，而且提供了一个机会，以冷却到其量子力学基态的机械镜。此外，我们还证明了自旋轨道耦合的强度也监督了动力学结构因子，并压缩了非线性量子噪声，如热机械噪声和光子散粒噪声，从而增强了混合腔的光力学特性。我们的研究结果是可测试的，在一个现实的设置和增强功能的腔光学力学与自旋轨道耦合超精细态在量子光学和量子计算领域。
2017-01-06 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
