A scalable Bose-Einstein condensate Sagnac interferometer in a linear trap
我们利用玻色-爱因斯坦凝聚体演示了谐振磁波导中的二维原子干涉仪。这样的干涉仪可以利用Sagnac效应测量旋转。与自由空间干涉仪相比，原则上可以实现更大的相互作用时间和封闭区域，因为原子不是自由降落。在这个实现中，我们诱导原子沿一个方向振荡的陷阱中心的位移。然后，我们使用非共振光学驻波沿正交方向分裂和重组原子。我们附上0.1平方毫米的最大有效面积，在初始速度和干涉仪的相干时间的波动的限制。我们认为，这种安排是可扩展的，通过增加相干时间，然后使重复循环包围更大的区域。
2009-10-05 cond-mat.quant-gas
Order in the interference of a long chain of Bose condensates with unrestricted phases
Institute of Applied Physics, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院应用物理研究所）；N. I. Lobachevsky State University of Nizhni Novgorod（下诺夫哥罗德洛巴切夫斯基国立大学）
研究Bose凝聚体长链干涉中相位差对干涉图案的影响，发现相位相等时出现Talbot效应，而随机相位下出现空间有序，相位扰动可改变干涉特征。
2026-03-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Spinor Bose-Einstein Condensate Interferometer within the Undepleted Pump Approximation: Role of the Initial State
大多数干涉仪使用光子或稀释的、非凝聚的冷原子云，其中碰撞被强烈抑制。旋量玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）为实现三模干涉仪提供了另一种途径;在这种实现中，自旋变化碰撞提供了产生模式纠缠的资源。工作在泵模式，即，m=0的超精细态具有比侧模或探测模（m=+1和m=-1的超精细态）大得多的布居数，f=1的旋量BEC近似SU（1，1）干涉仪。在非耗尽泵浦近似下，我们导出了这种SU（1，1）干涉仪对两类初态：纯Fock态和相干自旋态的相位灵敏度的解析表达式。干涉仪的性能进行了分析的初始状态，没有播种，单面播种，双面播种。非耗尽泵浦近似的有效性制度进行评估，通过量子计算的全自旋哈密顿量。我们的分析结果和相关的动力学，预计将指导实验以及数值研究，探索制度的非耗尽泵近似作出定量或定性不正确的预测。
2019-07-16 cond-mat.quant-gas
Parallel multicomponent interferometer with a spinor Bose-Einstein condensate
高可见度的原子干涉测量对精密测量有很高的要求。这里，通过制备限制在混合磁光阱中的$^{87}$ Rb原子的自旋- $2$玻色-爱因斯坦凝聚体来实现平行多分量干涉仪。在制备自旋自由度纠缠的旋量玻色-爱因斯坦凝聚体后，我们在每次测量中观察到四个空间干涉图案，对应于我们在实验中主要填充的四个超精细态。利用磁场脉冲诱导的马约拉纳跃迁，使不同塞曼子能级的原子布居可控。通过Stern-Gerlach动量分裂实现了原子云在不同超精细态的空间分离。通过设计干涉波包的适当重叠来达到干涉条纹的高可见度。由于不可控制的相位积累在马约拉纳过渡，每个单独的自旋的相位被发现受到不可再现的移动在多个实验运行。然而，跨不同自旋的相对相位是稳定的，为抗噪声的多分量并行干涉仪铺平了道路。
2019-07-31 cond-mat.quant-gas
Transformation of the Talbot effect in response to phase disorder
Lomonosov Moscow State University（莫斯科国立大学）；A.V. Gaponov-Grekhov Institute of Applied Physics of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院阿·瓦·加蓬诺夫-格雷霍夫应用物理研究所）；Federal State Unitary Enterprise “Russian Metrological Institute of Technical Physics and Radioengineering”（联邦国家单一制企业“俄罗斯技术物理与无线电工程计量研究所”）
研究相位无序对 Bose-Einstein 凝聚体膨胀干涉模式的影响，发现相位一致时出现周期性恢复的 Talbot 效应，而相位无序导致干涉图案转变并产生新峰。
2026-03-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
A momentum filter for atomic gas
我们提出并证明了一个动量过滤原子气体的基础上设计的Talbot-Lau干涉仪。它由两个相同的光学驻波脉冲组成，它们之间的延迟等于半塔尔博特时间的奇数倍。雪茄形凝聚体的一维动量宽度沿长度方向被迅速地净化到最小值，这对应于我们实验中禁闭阱的基态能量。我们发现理论分析和实验结果之间的良好协议。该滤波器对非凝聚态冷原子也是有效的，具有广泛的应用前景。
2013-06-13 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus quant-ph
Bragg spectroscopic interferometer and quantum measurement-induced correlations in atomic Bose-Einstein condensates
本文从理论上分析了Saba等人[Science 2005 v307 p1945]在实验上实现的两个空间分离的原子玻色-爱因斯坦凝聚体的布拉格光谱干涉仪，通过连续监测相对相位的演化。即使在光激发布拉格散射的原子与强烈的相干激光束相互作用，我们表明，相位是由量子测量引起的反作用的零差光电流的激光器，量子增强的干涉计划打开的可能性。我们确定了两个制度的阶段演变：运行相制度，这是在萨巴等人的实验中观察到的，其对能量偏移敏感并适合于干涉仪，以及捕获相位状态，其对施加的力不敏感并对干涉仪应用有害。
2012-08-02 cond-mat.quant-gas quant-ph
Experimental realization of double Bragg diffraction: robust beamsplitters, mirrors, and interferometers for Bose-Einstein condensates
本文给出了玻色-爱因斯坦凝聚体双布拉格衍射的实验实现。Giese，A. Roura，G. Tackmann，E. M. Rasel和W. P. Schleich，Phys. Rev. A \textbf{88}，053608（2013）]。我们激发了三个耦合动量态$\left| 0 \hbar k \right\rangle$和$\left| \pm 2 \hbar k \right\rangle$之间的拉比振荡。通过选择适当的相互作用时间，我们产生了高效的分束器和反射镜的玻色-爱因斯坦凝聚体。此外，我们展示了高阶双布拉格衍射和显示分束器高达$ \pm 6 \hbar k$动量转移。我们比较了双布拉格衍射和其他几种实验实现的分束器。最后，我们通过在准一维波导中实现拉姆齐型干涉仪，证明了双布拉格衍射非常适合于物质波干涉测量。
2016-03-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Integrated Mach-Zehnder interferometer for Bose-Einstein condensates
粒子波二象性使物质波干涉仪的构造成为可能，它补充了精密测量设备中的光学干涉仪。这就需要发展类似于分束器、移相器和复合器的原子光学。将这些元素集成到单个设备中一直是一个长期的目标。在这里，我们展示了一个完整的马赫-曾德尔序列与捕获的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）限制在一个原子芯片。在我们的BEC物质波中粒子相互作用导致光子光学中不存在的非线性。我们利用它来产生一个非经典状态，减少了干涉仪内的数量波动。利用空间分离的波包，施加受控相移，并由非绝热物质波复合器读出。我们证明了相干时间的三个因素超出了预期的相干态，突出了纠缠作为计量学资源的潜力。我们的研究结果为集成量子增强物质波传感器铺平了道路。
2013-07-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Multimode Trapped Interferometer with Ideal Bose-Einstein Condensates
本研究利用囚禁在简谐势中的$^{39}$K原子理想BEC构建多模干涉仪，通过Kapitza-Dirac衍射分束、简谐势闭合路径，验证了两种干涉方案的输出对外力敏感，完成了校准与特性表征。
2021-06-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Implementation of a double-path multimode interferometer using a spinor Bose-Einstein condensate
我们实现了一种基于旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的双光路多模物质波干涉仪，观察到了清晰的空间干涉条纹，以及与传统的双光路干涉仪不同的时域可见度的周期性变化，我们称之为时域干涉。通过改变两条光路的相对相位，我们发现空间条纹首先失去相干性，然后恢复。随着模式数的增加，观察到具有较窄峰值的时域干涉信号，这有利于提高相位测量的分辨率。我们还研究了初始相位结构和两条路径中不同模式之间相位演化速率的影响。随着分辨率的提高，物理观测量的干涉测量的灵敏度也可以通过将可测量量适当地分配给两个路径之间的相对相位来提高。
2020-02-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
A Bose-condensed, simultaneous dual species Mach-Zehnder atom interferometer
本文首次实现了玻色凝聚原子的同步$^{87}$ Rb - $^{85}$ Rb马赫-曾德尔原子干涉仪。一些雄心勃勃的建议，精确的地面和空间为基础的弱等效原则的测试依赖于这样一个系统。该实施方式利用混合磁光捕获来产生具有20 s的占空比的空间重叠的冷凝物。一个水平的光波导与共线布拉格分束器和反射镜被用来同时解决两个同位素的干涉仪。我们观察到一个非相互作用的$^{85}$ Rb干涉仪的非线性相移作为干涉仪时间的函数，$T$，我们表明，从同位素间散射与共入射$^{87}$ Rb干涉仪。对未来实验的影响进行了讨论。
2014-01-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Advances in precision contrast interferometry with Yb Bose-Einstein condensates
利用三光路对比度干涉仪（CI）和激光脉冲衍射光栅，我们建立了第一个镱原子的物质波干涉仪。我们提出了高精度测量相关的对比度干涉测量的进展。通过与传统的原子干涉仪进行比较，我们证明了CI对长相互作用时间（> 20 ms）的振动的免疫力。我们表征和演示控制两个最大的系统效应的精细结构常数通过光子反冲与我们的干涉仪的高精度测量：衍射相位和原子相互作用。对于大多数使用大动量转移分束器的干涉仪，衍射相位是一个重要的系统;原子相互作用是任何BEC干涉仪的关键问题。最后，我们考虑了未来的子部分每十亿光子反冲测量使用Yb CI的前景。
2014-11-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Estimation of phase diffusion rates in a condensate interferometer using the Gross-Pitaevskii Equation
使用玻色-爱因斯坦凝聚体的原子干涉仪从根本上受到由原子相互作用引起的相位扩散过程的限制。这里使用Gross-Pitaevskii方程来精确计算布拉格干涉仪的扩散速率。它被认为是同意在大的原子数和微扰近似在低原子数下的一个Tumas-Fermi近似。所获得的扩散时间通常比迄今为止在实验中观察到的相干时间长。
2014-01-03 cond-mat.quant-gas
Matter-wave recombiners for trapped Bose-Einstein condensates
利用被捕获的原子玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）进行干涉测量需要开发技术来重新组合干涉仪的两个路径并将累积的相位差映射到可测量的原子数差。我们已经实现和比较了两个重组过程中的双井基于BEC干涉仪。第一个过程利用玻色子约瑟夫森效应和原子通过势垒的受控隧穿，类似于光纤耦合器中的激光。第二个依赖于BEC波函数的反射和透射部分在撞击势垒时的干涉，类似于光撞击在半镀银镜上。这两种方案都成功地实现了，分别产生约20%和42%的干涉对比度。构建高效的物质波复合器是实现玻色-爱因斯坦凝聚体外量子叠加态相干操纵的重要一步。
2015-12-26 cond-mat.quant-gas
A spinor Bose-Einstein condensate phase-sensitive amplifier for SU(1,1) interferometry
SU（1，1）干涉仪最初被设想为用参量放大器代替分束器的马赫-曾德尔干涉仪。参量放大器产生具有相关性的状态，这导致增强的相位灵敏度。$F=1$旋量玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）可以通过碰撞产生纠缠的$\left<F=1,m=\pm1\right|$原子对来作为这种干涉仪的原子版本的参数放大器。我们使用截断维格纳近似模拟了放大器输入的单侧和双侧播种的效果。我们发现，单边播种降低了性能的干涉仪正是在相位的非播种干涉仪应该操作最好的。双侧播种导致相位敏感放大器，其中最大灵敏度是放大器的输入状态之间的相位关系的函数。在单面和双面播种，我们发现存在一个最佳的相移，实现超出标准量子极限的灵敏度。在实验上，我们证明了一个旋量相敏放大器使用的BEC的$^{23}$钠在光偶极陷阱。这种配置可以用作这种干涉仪的输入。我们能够控制双种子放大器的初始相位，并证明对初始种群分数小至0.1\%的灵敏度。
2018-07-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamics and stability of Bose-Einstein solitons in tilted optical lattices
玻色-爱因斯坦凝聚体的布洛赫振荡实现了灵敏的物质波干涉仪。研究了具有调制平均场相互作用$g(t)$的一维倾斜光晶格中亮孤子波包的动力学和稳定性。通过时间反演论证，我们证明了呼吸孤子的Bloch振荡的稳定性，这将是准静态不稳定的。Floquet理论表明，这些呼吸孤子可以比刚性孤子甚至非相互作用的波包更稳定地抵抗某些实验扰动。
2010-06-02 cond-mat.quant-gas
Interferometry with independently prepared Bose-Einstein condensates
我们表明，它是可能的，以达到亚散粒噪声灵敏度的相位估计使用两个独立准备的玻色-爱因斯坦凝聚体作为输入的干涉仪。在这种情况下，粒子之间的量子相关性是突破散粒噪声极限所必需的，它源于玻色子的不可分割性。考虑到每个凝聚体中原子数的独立波动，我们计算了灵敏度的极限。我们的主要结论是，即使在存在主要的原子数波动，干涉仪上的两个独立的凝聚操作可以得到非常高的灵敏度。我们还表明，从测量的原子数的估计利用这些量子相关。这一观察是在最近测量多体系统中Fisher信息的背景下进行的[H. Strobel { \it et al}，Science { \bf 345}，424（2014）]开启了构造在散粒噪声极限以下操作的新型干涉仪的道路。
2014-10-31 cond-mat.quant-gas quant-ph
Rapid non-adiabatic loading in an optical lattice
我们提出了一个方案，用于在几十微秒内，即在不到一半的Talbot周期内，将玻色-爱因斯坦凝聚体非磁性地加载到一维光晶格的基态。这种相干控制技术是基于脉冲扰动序列的，实验结果证明了它的可行性和有效性。由于加载过程比传统的绝热加载时间短得多，因此该方法具有广泛的应用前景。
2011-02-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Interferometry with Bose-Einstein Condensates in Microgravity
原子干涉仪覆盖了时空的宏观领域，是物质波动性质的一个壮观的表现。玻色-爱因斯坦凝聚体由于其独特的相干性质，是扩展自由降落中原子干涉仪的理想光源。本文报道了在微重力条件下，利用玻色-爱因斯坦凝聚体实现非对称马赫-曾德尔干涉仪。所得到的干涉图样类似于双缝远场的干涉图样，并且随波包扩展的时间呈线性标度。我们采用三角踢冷却，以增强信号和扩展我们的原子干涉仪。我们的实验证明了量子气体干涉仪在探测量子力学和广义相对论基本概念方面的巨大潜力。
2013-01-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Mach-Zehnder interferometry with interacting trapped Bose-Einstein condensates
我们从理论上分析了一个具有囚禁凝聚体的马赫-曾德尔干涉仪，发现它对粒子间相互作用引起的非线性具有惊人的稳定性。我们研究的相位灵敏度，对于数目压缩的输入状态，可以克服散粒噪声限制，并增加到海森堡限制，提供了一个贝叶斯或最大李克梵相位估计策略。最后，我们证明了鲁棒性的马赫-曾德尔干涉仪存在的相互作用对凝聚振荡和一个现实的原子计数误差。
2011-08-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Temporal quantum fluctuations in the fringe-visibility of atom interferometers with interacting Bose-Einstein condensate
我们用半经典方法研究了玻色-约瑟夫森二聚体中相干损失和恢复的动力学。在拉比，约瑟夫森和福克相互作用制度的双模系统的相空间结构，进行了审查，并指定其WKB量子化的处方。局域态密度（LDOS），然后推导出任何给定的准备从其半经典投影到WKB本征态。利用LDOS及其能级间距的非线性变化，构造了初始制备的时间演化，研究了干涉条纹可见度的时间起伏。这些波动的定性行为和特征时间尺度由相关参与编号设定，量化制剂的光谱含量。我们采用这种方法来研究约瑟夫逊制度的相干动力学的几个初始状态的准备，包括一个双福克态和三个不同的相干态，我们表示为'零'，'PI'，和'边缘'（后两个都是分界线的准备，而零是标准的基态准备）。我们发现一个显着的协议之间的半经典预测和数值模拟的全量子动力学。因此，对于每种不同的制剂，都暗示了特征性的不同行为。
2012-11-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Enhanced squeezing for quantum gravimetry in a Bose-Einstein condensate with focussing
ARC Centre of Excellence for Engineered Quantum Systems, School of Mathematics and Physics, University of Queensland（澳大利亚国立大学量子科学与技术系）；Department of Quantum Science and Technology, Research School of Physics, Australian National University（澳大利亚国立大学物理研究学院量子科学与技术系）
本文提出一种改进方案，通过突然施加陷阱势能聚焦凝聚体，增强一轴扭曲相互作用，提升干涉仪的相位灵敏度，达到标准量子极限的20倍。
2026-04-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum Enhanced Measurement of Rotations with a Spin-1 Bose-Einstein Condensate in a Ring Trap
本文提出了一种利用自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体的Sagnac效应的自旋压缩旋转传感器模型。干涉仪的两个输入态使用拉曼脉冲与拉盖尔-高斯光束进行播种，并通过自旋交换碰撞的玻色子增强进行放大，从而导致干涉测量中的自旋压缩和潜在的量子增强。环形几何结构由于均匀的冷凝密度而具有优于分离的束路径原子旋转传感器的优点。我们模拟干涉仪的分析和数值为现实的实验参数，并发现显着的量子增强是可能的，但这种增强是部分退化时，工作在一个政权与强原子相互作用。
2016-02-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Modified Bose-Einstein condensation in an optical quantum gas
开放量子系统可以通过改变其环境来系统地控制。一个众所周知的例子是电子激发的发射体（例如原子或分子）的自发辐射衰减，其受到来自发射体环境的反馈的显著影响，例如，通过反射表面的存在。有意控制开放量子系统的先决条件是揭示决定系统状态的物理机制。在这里，我们调查的玻色-爱因斯坦凝聚的光子玻色气体在一个环境中的控制耗散和反馈实现的潜在景观，有效地作为一个马赫-曾德尔干涉仪。我们的测量提供了非平衡条件下玻色-爱因斯坦凝聚的高度系统的图片。我们表明，冷凝过程是一个相互作用之间的能量最小化的冷凝物，最小化粒子损失和最大化建设性的反馈从环境。通过这种方式，我们的实验揭示了玻色-爱因斯坦凝聚体形成的物理机制，当系统接近热平衡时，这种凝聚体通常保持隐藏。除了对玻色-爱因斯坦凝聚有更深入的理解外，我们的结果还为光学玻色-爱因斯坦凝聚体的量子模拟开辟了新的途径。
2021-05-22 cond-mat.quant-gas
Collective Excitation Interferometry with a Toroidal Bose-Einstein Condensate
使用捕获和引导原子干涉仪的紧凑型惯性传感方案的精度受到由捕获势和相互作用引起的不受控制的相位误差的限制。在这里，我们提出了一个声学干涉仪，使用声波在一个环形的玻色-爱因斯坦凝聚体来测量旋转，我们实验证明了这种类型的干涉仪的几个关键方面。我们使用空间图案化的光束，以激发反传播的声波内的凝聚和使用\emph{in situ}吸收成像来表征其演变。我们提出了一种分析技术，通过该技术，我们分别提取的驻波声学模式的振荡频率，在捕获电位的静态缺陷所造成的频率分裂，以及由于旋转的驻波图案的特征进动。在解析和数值计算的支持下，我们解释了我们的测量中的噪声，这是占主导地位的原子散粒噪声，在旋转噪声。虽然我们的声学干涉传感器在$\sim \mbox{rad}\, \mbox{s}^{-1}/\sqrt{\mbox{Hz}}$水平上的噪声由于快速的声学阻尼和小的阱半径而很高，但是概念验证设备确实以比自由下落原子干涉仪高$10^4 - 10^6$倍的密度和小$10^9$倍的体积操作。
2014-06-26 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Spin-mixing Interferometry with Bose-Einstein Condensates
非稳定旋量玻色-爱因斯坦凝聚体是制作非线性三模干涉仪的理想材料。我们的分析超越了标准的SU（1，1）参数化方法，因此提供了参数的制度，其中子散粒噪声的灵敏度可以达到相对于输入的总平均粒子数。退相干由于粒子的损失和有限的检测效率也被认为是。
2015-10-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Developing a simulation tool to investigate a novel trapped two-state Bose-Einstein condensate Ramsey interferometer driven by dipole oscillations and gravitational sag
本研究提出一种由偶极振荡和引力下垂驱动的两态BEC Ramsey干涉仪方案，建立了结合二能级系统与GPE的理论框架，开发了MATLAB仿真工具验证其可行性，可用于引力场与态间散射长度测量。
2023-08-27 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Modeling atom interferometry experiments with Bose-Einstein condensates in power-law potentials
最近涉及玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的原子干涉测量（AI）实验是在体积和询问时间的极端条件下进行的。应用于这些实验的标准平均场论的数值解提出了一个几乎棘手的挑战。我们提出了一个近似变分模型，提供了快速近似解决方案的框架格罗斯-Pitaevskii方程的幂律潜力。该模型非常适合设计和分析涉及BEC的人工智能实验，BEC被分裂，然后重新组合以形成干涉图案。我们推导出该模型的变分参数的运动方程，并说明了该模型可以应用于最近的AI实验中的步骤序列，其中BEC用于实现双Sagnac原子干涉仪旋转传感器。我们使用这个模型来研究有限尺寸和相互作用效应对单Sagnac干涉仪相移的影响。
2021-12-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Atomic Interactions in Precision Interferometry Using Bose-Einstein Condensates
我们提出的理论工具，预测和减少原子相互作用的影响，在玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）干涉实验。为了解决自由传播过程中的平均场位移，我们推导出一个强大的缩放解决方案，减少了三维Gross-Pitaevskii方程的一组三个简单的微分方程有效的任何相互作用强度。为了模拟BEC干涉仪的其他常见组件-冷凝分裂，操纵和重组-我们概括了缓慢变化的包络减少，提供分析处理和显着改进的模拟。将这些工具应用于BEC干涉仪以测量精细结构常数（Gupta等人，2002），我们发现与原始实验的结果一致，并证明原子相互作用并不妨碍测量优于十亿分之一的精度，即使是对于具有相对较大的散射长度的原子物种。这些工具有助于使BEC干涉测量成为广泛的精密测量的可行选择。
2011-08-26 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Lattice-Trapped Atom Interferometry with a Bose-Einstein condensate: Observation and Control of Interactions
University of Washington（华盛顿大学）
利用弱相互作用的镱玻色-爱因斯坦凝聚体实现晶格捕获原子干涉仪，通过改变原子数或样品体积控制相互作用，并观察到平均场效应，为超越单原子物理的计量学进展开辟道路。
2026-05-26 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Mach-Zehnder atom interferometry with non-interacting trapped Bose Einstein condensates
本文利用可调相互作用的囚禁BECs在双阱势中通过量子隧穿实现线性分束，并行运行马赫-曾德尔干涉仪，结合差分分析与自旋回波，实现一秒相干时间，用于高精度力测量与量子传感。
2025-04-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Optically guided linear Mach Zehnder atom interferometer
我们演示了一个水平的，线性引导马赫曾德尔原子干涉仪在光波导。作为原理验证实验，干涉仪利用磁不敏感的玻色-爱因斯坦凝聚体|F=1，mF=0>铷-87作为加速度敏感试验质量的状态。我们获得了对da = 7 × 10 ^-4 m/s^2的加速度的适度灵敏度。我们的条纹可见度高达38%，在这种光导原子干涉仪。我们观察到超过半秒的波导中的飞行时间，展示了我们的光导用于未来传感器的实用性。
2012-12-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Interferometry with non-classical motional states of a Bose-Einstein condensate
我们用双脉冲Ramsey型干涉仪研究了非简谐势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体的非经典运动态。用于操纵凝聚波函数的控制脉冲从最优控制理论获得，并直接优化以最大化干涉对比度。它们允许快速操纵的原子系综相比，固有的衰变和多体退相效应，从而达到92%的实验实施中的干涉对比度。
2014-02-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Analysis of a free oscillation atom interferometer
我们分析了弱束缚简谐磁阱中基于玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的自由振荡原子迈克耳孙干涉仪。在陷阱中心的BEC被激光驻波分裂成两个谐波。谐波以相等的速度沿相反的方向移动，并在其经典转折点处的捕获势的影响下折回。谐波被允许通过彼此，并且当它们在第二次返回之后在周期结束时重叠时施加复合脉冲。我们推导出干涉条纹对比度的表达式，并在参数空间中得到干涉仪性能的基本极限。
2011-09-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Bose-Einstein condensation in large time-averaged optical ring potentials
利用物质波的干涉测量是用于灵敏的重力测量、旋转感测和表面相互作用的测量的已建立的技术，但是紧凑的干涉仪将需要基于被捕获的几何形状的技术。在实现物质波干涉仪的一个步骤，在环形几何形状，我们生产了一个大的，光滑的环形陷阱的玻色-爱因斯坦凝聚体使用快速扫描的时间平均偶极电位。通过使用原子分布作为光强校正算法的输入来平滑陷阱势。展示了直径高达300 $μ$ m的光滑环。我们实验观察和模拟凝聚原子的分散在由此产生的潜力，具有良好的一致性作为陷阱平滑度的指示。根据飞行时间的扩展，我们观察到低能量的激发环，这有助于限制扫描电位技术的频率下限。由此产生的环势将作为一个波导的原子干涉和研究超流的应用。
2016-07-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Stueckelberg interferometry using periodically driven spin-orbit coupled Bose-Einstein condensates
研究了自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）在拉曼耦合周期调制下的单粒子色散.这种调制引入了SOC修饰本征能级的进一步耦合，从而创建了第二代调制修饰本征能级。理论计算表明，这些调制修饰的本征能级具有一对避免交叉和更丰富的自旋动量锁定，我们观察到使用BEC输运测量。此外，我们使用的对避免交叉工程师的可调谐Stueckelberg干涉仪，给出了在BEC的自旋极化干涉条纹。
2017-03-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
A Multi-Path Interferometer on an Atom Chip
冷原子干涉测量法是高精度测量原子量子特性、多体相互作用和引力的有力工具。进一步提高这些器件的灵敏度和降低其复杂性是其应用成功的关键条件。在这里，我们介绍了一个多路径干涉计划，提供了这两个方面的进展。它利用不同塞曼态的玻色-爱因斯坦凝聚体之间的相干耦合产生具有尖锐条纹的干涉信号。我们将这样的干涉仪实现为一种紧凑、易于使用的原子芯片设备，从而为测量光原子和表面原子相互作用提供了一种替代方法。
2011-11-18 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Dynamical generation of phase-squeezed states in a two-component Bose-Einstein condensates
作为线性（Mach-Zehnder或Ramsey）干涉仪的“输入”状态，Berry和Wiseman提出的相位压缩状态表现出接近Heisenberg极限的最佳灵敏度[Phys. Rev. Lett. 85，5098（2000）]。在本文中，我们发现，它可以动态生成原子玻色-爱因斯坦凝聚体限制在一个对称的双阱。与Berry态和Wiseman态类似，制备态沿自旋算符S_y方向存在压缩，沿自旋算符S_z方向存在反压缩，导致相位灵敏度的亚散粒噪声。
2010-12-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Long-lived periodic revivals of coherence in an interacting Bose-Einstein condensate
我们观察到相互作用的两组分玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）在Ramsey干涉仪中的相干性。平均场驱动的两个组件的集体振荡导致周期性的相移和相移的凝聚波函数与干涉条纹可见度的缓慢衰减。我们应用自旋回波同步的自重定相的凝聚体，以减少状态依赖的原子损失的影响，显着提高能见度高达0.75的演化时间为1.5秒。平均场论一致地预测比实验观察值更高的能见度。我们量化的经典和量子噪声的影响，并推断为2.8秒的相干时间为5.5e4相互作用的原子被困凝聚。
2011-08-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Solitons in dipolar Bose-Einstein condensates with trap and barrier potential
研究了在具有势垒的陷阱势中，孤子在偶极BEC中的传播。孤子的传输，反射和分裂作为本地和偶极非本地相互作用之间的比率的函数的制度进行了分析和数值。观察到缺陷对孤子的相干分裂和融合。得到了分裂孤子融合的条件，并给出了由非局域偶极相互作用强度决定的离域跃迁。预测的现象可用于物质波分离器和使用物质波孤子的干涉仪的设计。
2012-02-17 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Nonlinear interferometry with Bose-Einstein condensates
我们分析了一个拟议的实验[Boixo等人，物理修订信函101，040403（2008）]，用于在使用$N$原子的双模玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的非线性拉姆齐干涉仪中实现比$1/N$更好的灵敏度缩放。我们提出的数值模拟，证实了理想的$1/N^{3/2}$标度的BEC基态波函数的扩展的效果的分析预测。数值积分的耦合，时间相关的，双模式的Gross-Pitaevskii方程允许我们研究几个简化的假设，在最初的分析研究的建议，并探讨当他们可以证明。特别是，我们发现，这两种模式共享相同的空间波函数的时间长度是足以运行的计量方案。
2010-12-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
The Aharonov-Bohm effect in mesoscopic Bose-Einstein condensates
光形势中的超冷原子为探索介观物理开辟了新的途径：只需改变激光场就可以设计出任意的囚禁势。在这里，我们提出使用光形势中的超冷原子来实现冷原子器件，以研究介观物理的基本问题之一，Aharonov-Bohm效应：粒子与磁场在闭环中运动时的相互作用。令人惊讶的是，我们发现Aharonov-Bohm效应对于相互作用的玻色子被洗掉，而对于费米子则存在。我们表明，我们的原子装置可能的应用作为量子模拟器，马赫-曾德尔干涉仪和量子基础的测试。
2019-09-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
A Bright Solitonic Matter-Wave Interferometer
我们首次实现了一个孤子原子干涉仪。将铷-85的$1\times10^4$原子的玻色-爱因斯坦凝聚体加载到水平光波导中。通过使用费什巴赫共振，将$^{85}$ Rb原子的$s$ -波散射长度调谐到小的负值。这种吸引力原子相互作用平衡了固有的物质波色散，产生了明亮的孤子物质波。马赫-曾德干涉仪通过使用与波导共线的光晶格驱动布拉格跃迁来构造。物质波的传播和干涉条纹的可见性进行了比较，在一个范围内的$s$ -波散射值，包括排斥，吸引力和非相互作用的值。孤立物质波被发现显着增加条纹能见度，即使与非相互作用的云。
2014-07-15 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Matter-wave interferometers with trapped strongly interacting Feshbach molecules
利用囚禁的玻色凝聚 Feshbach 分子实现了Ramsey型和Michelson型两种物质波干涉仪，研究了从弱到强相互作用对干涉仪性能的影响，发现相互作用会引起能级移动、退相和对比度退化等现象。
2024-05-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
