Dynamics of a multipartite hybrid quantum system with beamsplitter, dipole-dipole, and Ising interactions
本文研究由量子比特对和振荡器对组成的混合二部量子系统,推广双 Jaynes-Cummings 模型引入分束器、偶极-偶极和 Ising 相互作用,利用解析解发现 Ising 相互作用能显著影响纠缠突然死亡与复活并缩短死亡持续时间。
2023-08-03 quant-ph
Observation of Light-Induced Dipole-Dipole Forces in Ultracold Atomic Gases
本文研究了自由膨胀超冷~(87)Rb原子中光诱导偶极-偶极相互作用引起的吸引力。这种集体的光触发效应导致了一种具有有趣特征的自约束势:它具有非局部性质,对红色和蓝色失谐光场都有吸引力,并诱导出一种依赖于原子密度梯度的非常强的力。实验数据进行了讨论的理论模型的基础上,由原子云散射的光的局部场方法的框架。
2022-02-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Attractive-repulsive interaction in coupled quantum oscillators
本文研究了量子Stuart-Landau振荡器在吸引-排斥耦合下的涌现动力学,发现了一种从量子极限环振荡到非均匀稳态的新型对称性破缺转变,并揭示了经典领域不存在的纠缠产生现象。
2024-08-23 nlin.AO nlin.CD physics.app-ph
Fundamental limits to attractive and repulsive Casimir--Polder forces
利用麦克斯韦方程组的代数性质,导出了真空中各向异性偶极体与宏观体之间Casimir-Polder力的上、下界.这些界限只需要一个粗略的表征系统-宏观物体的材料组成,偶极子的极化率,以及两个物体之间的任何方便的分区-以涵盖所有的结构可能性。我们发现,有吸引力的Casimir-Polder力之间的极化偶极子和均匀的平面半无限体介质总是在10%的下限,这意味着纳米结构是有限的使用,以增加吸引力。相反,即使对于各向同性偶极子,也观察到排斥的可能性,并且通常发现其比任何已知的设计大几个数量级,包括最近预测的涉及具有尖锐边缘的导体的几何形状。我们的研究结果有分歧的表面设计陷阱,暂停,或吸附超冷气体。
2019-11-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum harmonic oscillator for dipoles
在这项工作中,我们调查的径向场配置产生的中性粒子显示非零的磁和电偶极矩的束缚态。主要结果是,与以前的作品相比,朗道模拟水平只存在,如果这些径向磁场和电场的距离的三次方成比例,不成比例的距离。我们推导了在对易和非对易量子力学中的波函数和能级。在非对易相空间的情况下,即使没有径向磁场和电场,这些类谐振子谱也是存在的。它们只是动量的非对易性的结果。
2012-05-22 hep-th math-ph math.MP
Dynamics of a quantum oscillator coupled with a three-level Lambda-type emitter
研究了与$Λ-$型三能级系统最高态耦合的量子振子的量子动力学。三能级发射极的两个跃迁具有正交的偶极矩,分别用单个或两个电磁场源相干泵浦。我们已经发现了灵活的激光或冷却现象的范围,指的是量子振荡器的自由度。这是由于不对称的衰减率和量子干涉效应导致量子振荡器与之耦合的发射器子系统的相关修饰态之间的布居转移。作为合适的系统,可以考虑与固定在其上的三能级发射器的最高激发态耦合的纳米机械谐振器。或者,如果$Λ-$型系统的上态具有永久偶极子,则其可以与例如可以在太赫兹域中的腔电磁场模式耦合。在后一种情况下,我们证明了一个有效的电磁场源的太赫兹光子。
2019-05-01 quant-ph
Radiation Reaction of a Jiggling Dipole in a Quantum Electromagnetic Field
本文讨论了如何通过引入偶极位置的动力学涨落导出非相对论性点偶极量子振子辐射反应的自洽量子理论。所提出的非线性理论既不显示失控的解决方案,也不因果行为,而不需要额外的假设。此外,我们表明,量子(零点)波动的电磁场是必要的,以满足热力学第二定律。
2019-05-15 quant-ph
Arbitrary quantum-state preparation of a harmonic oscillator via optimal control
量子系统的有效初始化是量子技术应用的先决条件。本文证明了利用Jaynes-Cummings与单个二能级系统的相互作用可以有效地制备谐振子的几类量子态。这通过适当地定制驱动偶极子和/或振荡器的外部场来实现。基于Krotov方法的最优控制理论(OCT)的时间相关的动态,导致目标状态的识别。巴黎ENS小组的实验参数可以达到低于$10^{-4}$的不稳定性,其中振子是高Q微波腔的模式,偶极子是原子的里德伯跃迁。对于这种特定的情况下,我们分析了由于参数波动的保真度的限制,并确定强大的动力学的基础上使用合奏OCT发现的脉冲。我们的分析可以扩展到量子态准备在其他平台上,如捕获离子和电路QED的连续变量系统。
2014-06-25 quant-ph
Generation of mechanical squeezing via magnetic dipoles on cantilevers
提出了一种将量子力学振子的质心运动正交项压缩到标准量子极限以下的方案,并从理论上进行了分析。它依赖于安装在悬臂梁尖端的磁偶极子与位于介观音叉上的同等取向的偶极子之间的偶极-偶极耦合。我们还研究了几种噪声源对可实现压缩的影响,包括驱动叉中的经典噪声和振子中的箝位噪声。被认为是基于状态转移到光场的悬臂梁的状态的检测。我们调查该计划可能存在的局限性。
2011-10-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
The singular harmonic oscillator revisited
研究了含奇异谐振子的一维薛定谔方程.与可观测的物理量有关的算子的厄米性被用来作为一个标准,以表明吸引或排斥奇异振子表现出无限多个可接受的解决方案,只要负责奇异性的参数大于某个临界值,在与文献的分歧.整个线的问题表现出双重退化的情况下的奇异振子,和入侵的情况下,一个非奇异振子的额外的解决方案。此外,还证明了奇异振子的解不能由非奇异振子的微扰理论得到。
2013-04-01 quant-ph
Single-atom quantum control of macroscopic mechanical oscillators
我们研究了一个由一对带电宏观力学振子耦合到一个小的里德伯原子系综组成的混合机电系统。内部原子里德伯跃迁和力学之间的共振偶极-偶极耦合允许用单个原子冷却到其运动基态,尽管两个子系统之间存在相当大的质量不平衡。我们表明,丰富的电子光谱的里德伯原子,结合其高度的光学控制,铺平了道路,实现各种量子控制协议的机械振荡器。
2013-11-07 physics.atom-ph quant-ph
Bosonic Quantum Error Correction with Neutral Atoms in Optical Dipole Traps
本文理论研究了在光偶阱中性原子振动模式中实现GKP玻色子码的制备与纠错,比较光镊与光晶格,发现后者利于编码,并通过数值模拟验证了实验可行性。
2025-02-27 quant-ph
Finite Quantum Kinematics of the Harmonic Oscillator
对易关系的微小变化就足以把通常的奇异量子理论转变成规则的量子理论。这个过程是正则量子化的扩展,我们称之为广义量子化。在这里,我们应用一般量子化的时间无关的线性谐振子。不稳定的海森堡群变成稳定的SO(3)群。这冻结了非常软或非常硬的振子的零点能量,就像那些负责通常场论的红外或紫外发散的振子一样,而没有太多改变介质振子。它产生明显的违反均分和通常的不确定性关系的软或硬振荡器,和相互作用的振荡器,弱吸引介质量子,强烈排斥的软或硬量子先前未耦合的激发量子之间。
2006-02-15 quant-ph
Monoatomically thin polarizable sheets
我们考虑一个由谐振子模拟的偶极子与电磁场相互作用的偶极子近似的平面晶格。从耦合运动方程中消去变量,得到有效的麦克斯韦方程组。这些允许将晶格间距$a$取为零。其结果是,我们得到的反射系数的散射的电磁波离开纸张。这些是从流体动力学模型已知的一般化。例如,我们得到一个非平凡的散射极化率垂直于片。此外,我们表明,一个片极化平行于片的情况下,可以得到一个自然的方式从有限厚度的等离子体层。作为一种替代方法,我们讨论消除电磁场产生的振荡器的有效方程。这些显示,对于$a\to 0$,发散行为,由偶极子的静电相互作用引起。
2014-04-18 quant-ph
Observation of Stueckelberg oscillations in dipole-dipole interactions
我们在外加射频场的里德伯原子间偶极-偶极相互作用中观察到了Stueckelberg振荡。振荡的射频场使两个分离体积中的冷里德伯原子之间的相互作用进入共振。我们观察到多光子跃迁时,变化的幅度的RF场和静态电场偏移。我们使用的角动量态显示了二次斯塔克位移,这导致了与线性位移态根本不同的行为。这两种情况下,理论上使用Floquet方法进行了研究,并进行了比较。与相互作用强度有关的边带的幅度在线性移位情况下由贝塞尔函数给出,在二次移位情况下由广义贝塞尔函数给出。这两个函数的振荡行为对应于Stueckelberg振荡,由半经典Landau-Zener-Stueckelberg模型描述的干扰效应。测量证明相干偶极-偶极相互作用期间至少0.6微秒。
2009-10-05 quant-ph
Direct space-time modeling of mechanically dressed dipole-dipole interactions with electromagnetically-coupled oscillating dipoles
本文通过直接电磁模拟方法研究机械振荡下耦合电偶极子的辐射动力学,揭示偶极-偶极共振与Floquet态耦合产生的多峰光谱及其分裂、压缩和移动现象,并用Floquet理论加以验证。
2025-05-10 physics.class-ph physics.optics quant-ph
Dipole-Dipole coupled double Rydberg molecules
我们证明了两个里德伯原子之间的偶极-偶极相互作用可以产生长程分子。结合势来自于两个态,它们收敛于不同的分离原子渐近线。这些状态在大距离处相互作用很弱,但随着范德华相互作用转变为原子之间的共振偶极-偶极相互作用,原子之间的距离逐渐减小,这些状态开始相互排斥。这种机制导致形成一个有吸引力的潜力之一。如果两个分离的原子渐近线来自于原子里德伯能级的小斯塔克分裂,它提高了塞曼简并度,那么阱的深度和最小值的位置由外电场控制。我们讨论了两种不同的几何形状,导致在本地和甜甜圈形状的潜力,分别。
2012-05-21 physics.atom-ph quant-ph
Radiating dipoles in photonic crystals
在光子晶体中嵌入偶极天线的辐射动力学模型中,初始激发的谐振子耦合到表示晶体内有色电磁真空的谐振子的非马尔可夫浴。基于光子晶体的固有模式的实际耦合常数,即,导出了布洛赫波及其色散关系。对于简单的模型系统,众所周知的结果,如衰变时间和发射光谱再现。这种方法可以直接将实际的能带结构计算纳入到光子晶体内原子和分子的辐射发射研究中。因此,我们提供了一个预测和解释性的工具,在微波和光学制度的实验。
2000-06-02 cond-mat physics.class-ph physics.optics
Modification of the Absorption Cross Section in the Optical Near-field
光与物质的光学相互作用被建模为平面波中的振荡偶极子。我们用坡印廷矢量的流线描述系统的能流,分析了系统的吸收、散射和消光。取决于振子的耗散阻尼,流线在偶极子中结束。基于流线的图形研究,这表示吸收截面,并形成远场吸收孔径。在振荡器的近场中,观察到孔径的修改。该方案可以适用于与光场相互作用的单个偶极发射器。在单原子吸收的情况下,振子具有圆偶极特性,我们建立了能流模型并导出了孔径。
2014-11-20 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Renormalization for a model of photon scattering off a charged harmonic oscillator
本研究针对电偶极近似下带电谐振子-辐射场相互作用模型需光子频率紫外截断的问题,指出其可重整性仅为表观,物理上截断需有限且是表征光子截面高频行为的参数。
2022-12-27 hep-th quant-ph
On the Klein-Gordon oscillator subject to a Coulomb-type potential
通过在Klein-Gordon方程的质量项中引入标量势,研究了库仑型势对Klein-Gordon振子的影响.相对论束缚态的解决方案,实现了吸引和排斥库仑型势和产生的量子效应的特点是依赖于系统的量子数的Klein-Gordon振荡器的角频率。
2014-11-25 math-ph math.MP quant-ph
Analytical solution of the Schrödinger equation with $1/r^3$ and attractive $1/r^2$ potentials: Universal three-body parameter of mixed-dimensional Efimov states
University of Electro-Communications(电气通信大学);Tohoku University(东北大学)
利用量子缺陷理论解析求解含 $1/r^3$ 和吸引 $1/r^2$ 势的薛定谔方程,得到离散尺度不变能量和波函数,揭示混合维度埃菲莫夫态的通用三体参数由偶极长度尺度设定。
2026-06-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dipolar condensed atomic mixtures and miscibility under rotation
通过考虑对称和非对称偶极耦合混合物(含镝和铒同位素),我们研究了旋转偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中偶极-偶极相互作用(DDI)对空间分离和可分辨性的相关各向异性效应.二元混合物保持在强大的煎饼状陷阱,排斥两体相互作用建模的一个有效的二维(2D)耦合Gross-Pitaevskii方程。通过改变偶极极化角,将DDI从排斥调谐到吸引。一个明确的空间分离验证有吸引力的DDI的密度,对称的混合物和径向对称的。同样相关的是对称和非对称偶极混合物中涡旋模式观察到的质量不平衡敏感性。在这项研究的延伸,在这里,我们展示了如何的旋转特性和空间分离的偶极混合物的影响,由一个四次项添加到谐波陷阱的组件之一。
2019-11-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
From the generalized Morse potential to a unified treatment of the $D$-dimensional singular harmonic oscillator and singular Coulomb potentials
从一维广义Morse势的解出发,用一种简单的方法导出了任意维奇异谐振子和奇异库仑势的束缚态解.作为特例,得到了任意维非奇异谐振子和非奇异库仑势及其附加的偶然简并。从这些映射的额外奖金是直接确定的关键吸引奇异位,适当的边界条件的径向本征函数在原点和不存在的束缚态在一个纯粹的反二次潜力。
2016-05-01 math-ph math.MP quant-ph
Resonance Interaction Induced by Metal Surfaces Catalyses Atom Pair Breakage
本文提出了金属表面附近任意位置两个全同原子间的延迟共振相互作用理论。在自由空间中将各向同性激发的原子对结合在一起的偶极-偶极共振相互作用力可能会在接近理想(全反射)金属表面的情况下变成排斥力。另一方面,接近无限渗透的表面,它可能会变得更有吸引力。我们用数值方法说明了金属表面附近两个氧原子之间的偶极-偶极共振相互作用如何提供与氧分子基态结合能相同数量级的排斥能。作为补充,我们还介绍了密度泛函理论的结果。
2013-04-05 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Classical linear oscillator in classical electrodynamics with classical zero-point radiation
Department of Physics, City College of the City University of New York(纽约市立大学城市学院物理系)
研究经典线性振子在小振幅极限下的相对论近似,发现其基态能量与辐射损耗平衡,共振激发态中辐射能量与零点辐射能量平衡。
2026-03-13 physics.class-ph quant-ph
From yeV to TeV: Search for the Neutron Electric Dipole Moment
基本粒子的电偶极矩(EDM)的存在标志着时间反演对称性(T)的破坏伴随着宇称(P)的破坏;迄今为止,只有上限已经确定。在CPT是良好对称性的假设下,时间反演破坏又意味着CP破坏。中子是EDM搜索的一个有吸引力的系统,这既是因为它是中性的,也是因为中子EDM比原子核甚至原子的可比量相对更容易解释。我们简要介绍了这种搜索的关键实验要求,并描述了一些方面的中子EDM实验计划的Sputterus中子源在美国橡树岭国家实验室。
2011-11-05 hep-ex nucl-ex quant-ph
Many-body Localization with Dipoles
强相互作用偶极子系统由于其长相干时间和强相互作用,为研究多体局域相提供了一个有吸引力的平台。我们探索的条件下,这种本地化阶段坚持存在的幂律相互作用,并补充我们的分析处理与数值证据的本地化状态在一个维度。我们提出并分析了几个实验系统,可以用来观察和探测这样的状态,包括超冷极性分子和固态磁自旋杂质。
2014-02-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Rovibrational structure and electric dipole moments of the AcOCH$_3$+ ion
St. Petersburg State University(圣彼得堡国立大学);Petersburg Nuclear Physics Institute named by B.P. Konstantinov of National Research Centre(国家研究中心孔斯坦丁诺夫圣彼得堡核物理研究所)
研究AcOCH₃⁺对称顶部分子的最低振转态光谱,采用相对论耦合簇方法计算电子结构,结合耦合通道技术获得振转波函数,计算振动态频率和电偶极矩。
2026-05-14 hep-ph physics.atom-ph physics.chem-ph