Density Functional Resonance Theory of Unbound Electronic Systems
密度泛函共振理论(DFRT)是基态密度泛函理论(DFT)的一个复杂的标度版本,它允许人们计算亚稳态阴离子的共振能和寿命。在这种形式主义中,未结合系统的最低能量共振的确切能量和寿命被编码成可以通过复坐标标度获得的复“密度”。这个复数密度在DFRT计算中被用作主要变量,就像基态密度在DFT中被用作主要变量一样。与DFT一样,DFRT中也存在N电子相互作用系统到N个非相互作用粒子的Kohn-Sham系统的映射。这种映射有利于自洽计算与复杂的密度的初始猜测,如所示的精确可解的模型系统。而DFRT产生的确切的共振能量和相互作用系统的寿命原则上,我们发现,忽略复杂的相关贡献导致类似的大小的标准散射的束缚态近似下的紧耦合计算的错误。
2011-06-20 physics.chem-ph quant-ph
Coherence of the Borromean three-body Förster resonances in Rydberg atoms
我们最近在几个冷Rb里德伯原子的长程相互作用中观察到斯塔克调谐的三体Förster共振${\rm 3}\times nP_{3/2} (|M|)\to nS_{1/2} +(n+1)S_{1/2} +nP_{3/2} (|M^{*} |)$ [D.B.Tretyakov et al.,物理修订信函119,173402(2017)]。三体共振出现在相对于普通的二体共振${\rm 2}\times nP_{3/2} (|M|)\to nS_{1/2} +(n+1)S_{1/2} $不同的直流电场下,并且对应于当三个相互作用的原子同时改变它们的状态时的跃迁(两个原子进入$S$状态,并且第三个原子保持在$P$状态但改变其矩投影),其中二体共振对布居转移的贡献可以忽略不计。因此,它具有Borromean性质,代表了一个有效的三体算符,可以用来直接控制量子模拟中的三体相互作用和用里德伯原子实现的量子门。在本文中,我们从理论上研究了这种三体共振的相干性,我们表明,高对比度拉比类布居振荡是可能的局域里德伯原子在一定的空间配置。这为实现基于三体里德伯相互作用的三量子比特量子门和量子模拟铺平了道路。
2018-07-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Relativistic many-body calculation of energies, oscillator strengths, transition rates, lifetimes, polarizabilities, and quadrupole moment of Fr-like Th IV ion
采用高精度的相对论全阶方法计算了Th IV离子24个低激发态ns、np、nd、nf和ng的原子性质,其中包括Dirac-Fock波函数的所有单激发、双激发和部分三激发。提供了大量电偶极矩阵元、振子强度、跃迁速率和寿命的推荐值。计算了Th IV的基态和6个激发态(5f_j,6d_j,7p_j和7s)的标量极化率以及5f_j,6d_j,7 p_{3/2}态的张量极化率.估计了推荐值的不确定性。这些计算提供了严格评估其准确性的推荐值,用于理论建模以及各种实验的规划和分析,包括超精密核钟的开发和锕系离子的RESIS研究
2013-03-31 physics.atom-ph quant-ph
High-energy long-lived resonance of electrons in fractal-like semiconductor heterostructures
一个分形的量子阱排列,以适应谐振态的长寿命。对于阱深为300 meV的半导体异质结GaAs/Al $_{0.4}$ Ga $_{0.6}$ As,可以获得能量高达44 meV、寿命长达2.8 μ s的共振态.
2010-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Measurements of individual and ensemble lifetimes of high-lying Rb Rydberg states
我们展示了一种基于场电离和状态选择性去激发的混合方法,能够测量高里德堡态的寿命。对于主量子数为$60\leq n\leq88$的Rb原子的nS里德堡态,我们测量了单个靶态的寿命和通过黑体辐射诱导跃迁布居的里德堡态系综的寿命.我们发现在这两种情况下的预期寿命的数值计算良好的整体协议。然而,对于目标状态寿命,我们发现$n=72$周围的状态存在局部偏离,寿命更短,我们将其解释为我们实验发生的有限体积中修改后的黑体光谱的特征。
2019-07-02 physics.atom-ph quant-ph
Experimental realization of a Rydberg optical Feshbach resonance in a quantum many-body system
超冷原子气体中的费什巴赫共振导致了原子物理学中一些最重要的进展。它们不仅能够在BEC-BCS交叉机制中进行开创性的工作[1],而且还广泛用于超冷分子的缔合[2],导致形成分子玻色-爱因斯坦凝聚体[3,4]和超冷偶极分子系统[5]。在这里,我们演示了使用超远程里德伯分子的光学费什巴赫共振的实验实现[6]。我们通过调整淬火成深光晶格的量子多体系统的恢复时间来展示它们的实际用途。我们的研究结果为里德伯光学费什巴赫共振开辟了许多应用,因为超长程里德伯分子对几乎所有的原子种类都有丰富的可用共振。其中最有趣的前景是通过耦合到三聚体和四聚体分子状态来实现真正的三体和四体相互作用[7]。
2017-12-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Calculation of resonances in the Coulomb three-body system with two disintegration channels in the adiabatic hyperspherical approach
本文提出了一种计算具有两个衰变通道的库仑三体(CTB)系统亚稳态共振特性的方法。利用稳定化方法计算了共振区K矩阵的能量依赖性。利用广义Breit-Wigner公式拟合数值计算的K(E)矩阵,得到共振位置和部分宽度。
2005-03-16 quant-ph
Simulation of four-body interaction in a nuclear magnetic resonance quantum information processor
四体相互作用在多体系统中起着重要的作用,它可以表现出有趣的相变行为。从历史上看,有效地模拟量子系统的需求导致了量子计算机的想法。在这封信中,我们报告了四量子位核磁共振量子信息处理器中的四体相互作用的实验演示。强调制脉冲用于实现自旋选择激发。结果表明,理论与实验之间有很好的一致性。
2007-04-10 quant-ph
Time-delay, energy-continuum, and systematics of particles
在所有强子的质量寿命数据中寻找系统性一直是一个突出的问题。在这项工作中,我们表明,产品的质量和寿命的不稳定粒子是非常好的近似\hbar 2 ^n/n,其中n是一个整数特定的粒子。在这样做时,我们采用了时间延迟和共振之间的关系。能量连续统已被处理的方式,以利用康托的数学工作的连续。因此,即使共振是由复杂的能量变量指定的,其中排序是不可能的,在稳定性方面,指数n标记这些共振; n越大,共振越稳定。
2003-11-11 quant-ph
Spontaneous Emission Near Superconducting Bodies
本文研究了二能级原子在电介质(如正常导电金属或超导体)附近的磁自旋翻转跃迁引起的自发光子辐射。当温度低于超导体的转变温度T_c时,相应的自旋翻转寿命比正常导体的自旋翻转寿命提高了几个数量级。精确配方的数值结果也比较先前推导的近似解析表达式的自旋翻转寿命,我们发现一个很好的协议。我们给出了自旋翻转寿命如何依赖于超导体的温度T以及它的厚度H的结果。最后,我们研究了非磁性杂质以及可能的Eliashberg强耦合效应如何影响自旋翻转率。研究发现,非磁性杂质以及强耦合效应对自旋翻转寿命没有显著影响。
2007-06-07 quant-ph
Fast three-qubit Toffoli quantum gate based on the three-body Förster resonances in Rydberg atoms
提出了一种用于超冷中性原子量子比特的快速三量子比特Toffoli量子门方案。该方案基于斯塔克调谐的三体Förster共振,我们在最近的实验中观察到了这一点[D.B.Tretyakov et al.,Phys.Rev.Lett. 119,173402(2017)]。三体共振对应于当三个相互作用的原子同时改变它们的状态时的跃迁,并且它发生在相对于两体Förster共振不同的直流电场下。在三体共振附近的电场和磁场中,三体和两体Förster相互作用的联合作用导致了三原子系统集体态布居数和相位的复杂相干行为.我们发现有可能获得适合实现保真度为96.8%,持续时间小于3~ $μ$ s的三比特Toffoli门的实验条件.
2018-10-12 quant-ph
Constrained dissipation and the lifetime of quantum many-body scars
International School for Advanced Studies (SISSA)(国际高等研究院);The Abdus Salam International Center for Theoretical Physics(阿卜杜斯·萨拉姆国际理论物理中心);Dipartimento di Fisica, Università di Napoli “Federico II”(那不勒斯费德里科二世大学物理系)
该研究探究受马尔可夫耗散的PXP模型中量子多体疤痕的寿命,发现当局域跳变算子满足哈密顿量对称性时会形成类标准量子疤痕的态塔,非对称耗散下疤痕本征值实部最小,交错跳变算子可稳定其振荡,部分投影算子会破坏耗散性疤痕。
2026-11-03 cond-mat.stat-mech quant-ph
Three body dwell time
已知在两体散射中作为中间状态形成的不稳定状态或共振的寿命与两个相互作用粒子在给定空间区域内的停留时间或花费的时间有关。将这一概念推广到三体系统,并在可分离波函数的情况下,导出了三体系统子结构的三体驻留时间与两体驻留时间之间的关系。卡普尔Peierls形式主义是重新发现的第一个定义的停留时间在文学。将Kapur Peierls形式主义推广到三体情况表明,三体共振的寿命确实可以由三体停留时间给出。
2010-06-23 nucl-th quant-ph
Thermal spin flips in atom chips
我们导出了耦合到磁场中的中性二能级超冷原子的自发自旋翻转率和热自旋翻转率。我们将这个理论应用到一个原子附近的一个2层圆柱形吸收介质体周围的一个无界均匀介质。在这种特殊的几何形状的自发和热自旋翻转率的解析表达式。然后用数值计算相应的寿命。我们将这些理论寿命与Jones等人[M.P.A. Jones,C.J. Vale,D. Sahagun,B.V. Hall和E.A. Hinds,Phys. Rev. Lett. { \bf 91},080401(2003)]。我们调查的寿命取决于材料(集肤深度)的圆柱体。我们还显示了如何缩放的尺寸的圆柱体的影响寿命时,(i)从电线到原子的距离是固定的,(ii)当从电线到原子的距离缩放。
2004-06-11 quant-ph
The confluence of fractured resonances at points of dynamical, many--body flare
本研究在周期驱动的多体倾斜晶格中发现了源于内部界面散射的空间断裂共振,其汇合可极大增强输运,揭示了开放受驱多体系统的新特性。
2024-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Planar three-body bound states induced by $p$-wave interatomic resonance
我们考虑由一个轻粒子和两个重玻色子组成的系统的束缚态,它们的量子力学运动被限制在两个空间维度。在重-轻短程势中的$p$波共振建立了两个重粒子之间的相互作用。由于原子质量的大比例,这个平面三体系统非常适合于玻恩-奥本海默近似,该近似预测了具有高斯截止的库仑能谱。
2016-09-08 quant-ph
Ultracold three-body collisions near narrow Feshbach resonances
研究了当原子间相互作用调谐到窄费什巴赫共振附近时玻色子和费米子的超冷三体碰撞。我们发现,共振的宽度有一个重大的影响,在强相互作用制度的超冷气体的碰撞性质。我们得到的数值和分析结果,使我们能够确定有关的共振宽度的普遍功能。对于窄共振,我们发现玻色子系统中所有的非弹性过程都被抑制,导致深度束缚态和费米子系统的增强。
2010-12-05 physics.atom-ph quant-ph
Many-body resonances in the avalanche instability of many-body localization
本文研究多体局域化系统的雪崩热化失稳机制,发现雪崩主要通过闭合系统稀有近共振本征态间的强多体共振进行扩散,揭示了多体共振与雪崩间的详细联系。
2023-06-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Stable many-body resonances in open quantum systems
周期驱动的量子多体系统表现出新颖的非平衡态,如预热化、离散时间晶体和多体局域化。最近,分数共振的一般机制已被提出,导致减慢系统中的多体动力学与$U(1)$和宇称对称。在这里,我们证明了分数阶共振在局部噪声模型下是稳定的。为了证实我们的发现,我们数值研究了一个小规模的玻色-哈伯德模型,可以很容易地实现在现有的噪声中尺度量子(NISQ)设备的动力学。我们的研究结果表明,一个可能的途径,一个稳定的非平衡态的物质,与潜在的应用量子存储器的量子信息处理。
2022-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Avalanches and many-body resonances in many-body localized systems
我们数值研究了具有多体局域化(MBL)的强无序自旋链中的雪崩不稳定性和多体共振。我们区分有限大小/时间MBL制度,和渐近MBL阶段,并确定一些“地标”内的MBL制度。我们的第一个里程碑是MBL阶段变得不稳定的雪崩,通过测量最慢的弛豫速率耦合到一个无限的浴缸在一端的有限链的估计。我们的估计表明,实际MBL热相变,在无限长的系统,发生在MBL制度比以往大多数研究所建议的更深。我们的其他标志性事件涉及系统范围的共振。我们发现,有效的矩阵元素产生本征态与系统范围内的共振是非常广泛的分布。这意味着典型样品中的这种共振的开始在MBL区域中发生得相当深,并且第一种这种共振通常涉及能量比最小间隙更远的稀有本征态对。因此我们发现共振性质定义了两个标志,它们将MBL区划分为三个亚区:(i)在最强无序时,典型样品不具有任何涉及系统范围多体共振的本征态;(ii)存在一个实质性的中间区,其中典型样品具有这样的共振,但具有最小谱隙的本征态对不具有;以及(iii)在较弱的随机性区域中,最小间隙涉及多体共振,因此受到水平排斥。然而,即使在这第三次制度,但消失的分数的本征态保持非共振和系统,因此仍然出现MBL在许多方面。根据我们对雪崩不稳定性位置的估计,MBL相可能只是子区(i)的一部分。
2022-04-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Characterizing quasibound states and scattering resonances
从耦合通道散射计算中表征准束缚态可能是一项艰巨的任务,涉及大量的手动迭代和拟合。我们提出了一个自动化的程序,基于相移或S-矩阵本征相位和,可靠地收敛在一个准束缚态(或散射共振)从一定的距离。它可用于单通道和多通道散射。它产生了态的能量和宽度以及背景散射的相移,从而产生了态的寿命。它还允许提取个别明渠的部分衰减宽度。我们证明了一个非常窄的状态在范德瓦耳斯复杂的Ar-H $_2$,它只衰减振动预解离,和近阈值状态的$^{85}$ Rb $_2$,其寿命变化超过4个数量级的函数磁场的方法。
2020-03-16 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Dynamics of wavepackets and entanglement in many-body kicked rotors under quantum resonance
Xiamen University(厦门大学);Lanzhou University(兰州大学)
研究多体相互作用量子驱动旋转子系统中波包与双体纠缠熵的动力学行为,揭示主共振与次共振相互作用下的三种动态 regime:二次扩散、周期2振荡及其混合,揭示波包与纠缠动力学的关联。
2026-04-15 cond-mat.other nlin.CD nlin.SI