Recombination fluorescence in ultracold neutral plasmas
我们首次对超冷中性等离子体中的复合荧光进行了测量和模拟。与以往的工作相比,实验和模拟是在显着的分歧。与复合模型的比较表明,分歧可能是由于高能量部分的电子能量分布或大的能量变化的电子/里德伯散射。电离荧光在超冷等离子体中开辟了一个新的诊断窗口,因为它探测了深度束缚的里德伯能级,这主要取决于电子能量学。
2007-08-21 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Van der Waals coefficients for systems with ultracold polar alkali-metal molecules
本文系统地研究了碱金属原子+分子和分子+分子体系的各向同性范德华系数。偶极矩和静态和动态偶极子极化率计算采用高层次的量子化学计算。各向同性范德华系数的色散,感应和旋转部分进行评估。已知的范德瓦尔斯系数,然后用于导出的简单模型的碰撞涉及相应的超冷极性分子的基本特征。
2013-02-21 physics.atom-ph physics.chem-ph
Ultracold charged atom-dimer collisions: state-selective charge exchange and three-body recombination
本研究通过精确计算Rb$_3^+$势能面,发现Jahn-Teller耦合普遍存在,并预测了超冷带电原子-二聚体碰撞中电荷交换的态选择性,同时阐明其驱动三体重组,为实验提供统一解释。
2024-07-20 physics.atom-ph
Using Three-Body Recombination to Extract Electron Temperatures of Ultracold Plasmas
三体复合是等离子体中一个重要的碰撞过程,在电子温度较低时会急剧增加,其可接受的标度为T_e^-9/2。我们测量三体复合在超冷中性氙等离子体中通过检测复合产生的里德伯原子使用微波电离技术。与公认的理论(预计将适用于弱耦合等离子体)和我们测得的速率,我们提取的等离子体温度,这是在合理的协议与以前的测量早期的等离子体寿命。由此产生的电子温度表明等离子体继续冷却到低于1 K的温度。
2007-06-18 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Optical trapping of ultracold dysprosium atoms: transition probabilities, dynamic dipole polarizabilities and van der Waals $C_6$ coefficients
超冷原子的光阱效率取决于原子与光场相互作用的动态偶极极化率。本文计算了镝原子基态和第一激发态动态偶极极化率的实部和虚部。由于这两种状态的高电子角动量,极化率具有标量,矢量和张量的贡献,我们已经计算出,在很宽的捕获波长范围内,使用状态求和公式。利用同样的方法,我们还计算了表征两个最低能级上镝原子间范德华相互作用的$C_6$系数。我们已经计算了激发态的能量和跃迁概率出现在总和,使用组合的\textit{ab initio}和最小二乘拟合技术提供的Cowan代码和扩展在我们的组。关于极化率的实部,对于远离原子共振的场频率,矢量和张量贡献比标量贡献小两个数量级,而对于虚部,矢量和张量贡献代表标量贡献的显著分数。这为控制由自发发射引起的退相干和陷阱损耗提供了可能。
2016-07-19 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
Suppression of molecular decay in ultracold gases without Fermi statistics
我们研究了只有一个相互作用是共振的超冷三体系统的非弹性过程。我们已经发现,由于与其他原子碰撞的弱束缚分子的衰变率可以被抑制,不仅没有费米子统计,而且当玻色子统计适用。此外,我们表明,在超冷温度三体复合涉及一个单一的共振对原子主要导致形成弱结合的分子,反过来,是稳定的衰变。这些结果表明,三组分原子气体中的复合可以用作分子形成的有效机制,从而实现高分子密度。
2007-11-21 physics.atom-ph
Limits on Universality in Ultracold Three-Boson Recombination
我们计算了三个全同玻色子的复合率,以检验其普适性的极限。它是在几种不同的碰撞能量和散射长度(a)下得到的,最大可达10^5 a.u.,给出变化超过15个数量级的速率。我们发现普适行为仅限于由E lesssim hbar ^2/(2 mu_{12} a^2)表征的阈值区域,其中E是总能量,mu_{12}是二体约化质量。解析预测的无限系列的共振峰和干扰最小值被截断为不超过三个典型的实验参数。
2004-03-15 physics.acc-ph physics.atom-ph
Three-body recombination at vanishing scattering lengths in an ultracold Bose gas
本文报道了在两体散射长度为零的极端非普适条件下,对$^7$ Li原子超冷气体中三体复合率的测量。我们表明,该速率是定义良好的,可以描述的两体参数:散射长度$a$和有效范围$R_e$。我们发现的速率是能量无关的,并通过连接我们的结果与以前报道的测量在普遍的限制,我们涵盖了整个范围内的三体复合的行为从弱到强的两体相互作用。我们确定了一个非平凡的磁场值在非普遍制度的速度应大大减少。
2014-07-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Rydberg atom formation in strongly correlated ultracold plasmas
在极低温度下的等离子体中,中性原子的形成主要是碰撞三体复合,这是因为相应的复合速率与电子温度T之间存在很强的~ T^(-9/2)标度。虽然这一定律在高温下得到了很好的确立,但当T -> 0时的非物理发散清楚地表明在低温状态下的崩溃。在这里,我们提出了一个组合的分子动力学-蒙特卡罗研究的电子-离子复合在很宽的温度和密度范围。我们的研究结果再现了已知的行为的复合率在高温下,但揭示了显着的偏差随着温度的降低。我们讨论的命运的动力学瓶颈和解决的发散问题,等离子体进入超冷,强耦合域。
2011-09-29 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Efimov-van-der-Waals universality for ultracold atoms with positive scattering lengths
研究了具有正$s$波二体散射长度的超冷量子气体的三体参数的普适性。我们的结果占有限范围的影响,其普遍性是通过改变我们的相互作用模型所支持的深度绑定双原子状态的数量进行测试。我们发现,控制与地面和激发Efimov状态的三体参数的值的物理约束的变分原理,可以强烈影响$d$波相互作用,防止两个三聚体状态合并成原子二聚体连续。我们的结果使比较目前的实验数据,他们建议测试的普遍性原子系统的{正散射长度。
2017-01-27 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Shedding Light on Three-Body Recombination in an Ultracold Atomic Gas
三体复合是三个粒子之间基本相互作用的一个最好的例子。由于这一过程的复杂性,它拒绝了全面的描述。实验研究主要集中在观察相应的损失率,而没有揭示反应产物的信息。在这里,我们提供了第一个一般的实验研究后,在非共振机制的三体复合分子量子态的人口分布。我们已经开发出一种高灵敏度的检测方案,结合光电离的分子与随后的离子捕获。通过分析电离光谱,我们确定的结合能高达$h\times 750\:$ GHz的能级的人口。我们发现了一个广泛的人口的电子和核自旋状态,并确定了一系列的人口振动和转动状态。这里提出的方法可以扩展到提供一个完整的调查的重组过程中的产品。这可能是开发一个深入的模型,可以定性和定量预测三体重组的反应产物的关键。
2013-04-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Measurement of three-body recombination coefficient of ultracold lithium and strontium atoms
本文通过测量超冷锂锶混合气体中的原子损失,提取了三体复合系数,发现其远大于实现量子简并气体所需典型值,从而排除了实现高相空间密度锂锶混合物的可能性。
2024-04-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Ro-vibrational van der Waals interaction between ultracold polar molecules
Institute for Molecules and Materials, Radboud University(分子与材料研究所,拉德堡德大学)
研究超冷极性分子间转动-振动范德瓦尔斯相互作用,利用其强相互作用实现分子费米混合物蒸发冷却,无需外部场屏蔽,与微波屏蔽兼容,可用于多种量子相关研究及稳定光晶格中的费米子分子等。
2026-08-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Universal three-body recombination and Efimov resonances in an ultracold Li-Cs mixture
我们通过三体损耗研究了费米$^6$ Li和玻色子$^{133}$ Cs原子的超冷双组分气体中的Efimov共振,其接近843 ° G的费什巴赫共振,扩展了先前报道的结果[Pires \textit{et al.},Phys. Rev. Lett. 112,250404(2014)]至约120-nK的温度。达到较低温度的实验方案是基于补偿重力引起的空间分离的质量不平衡的气体与双色光学偶极陷阱。我们在三体事件速率常数的磁场依赖性中观察到第一和第二激发Li-Cs-Cs Efimov共振,与有限温度下的通用零程理论非常一致[Petrov和Werner,Phys.Rev.A92,022704(2015)]。偏差被发现的Efimov基态,和非弹性参数$η$被发现是显着大于单物种系统。
2016-04-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Laser-assisted binding of ultracold polar molecules with Rydberg atoms in the van der Waals regime
在双光子激光激发下,研究了碱金属里德伯原子与异质二聚体的超冷长程碰撞。在分子保持在库原子里德堡轨道之外的低密度区域中,我们表明原子-分子对进入远程束缚三聚体状态的双光子光缔合(PA)在广泛的原子里德堡通道中是有效的。作为一个案例研究,我们得到的PA线型的三聚体组成的KRb分子的振转基态和激发Rb原子的渐近里德堡能级$n^{2}S_j$和$n^{2}D_j$,为$n=20-80$。我们预测的原子-分子结合能范围$10-10^3$ kHz的第一振动态低于阈值。在1.0 $μ$ K时,平均三聚体形成速率为$10^8\, {\rm s}^{-1}$级,并且弱依赖于主量子数$n$。我们的研究结果为更广泛地理解超冷原子里德伯库中稀分子的奇异长程碰撞奠定了基础。
2021-09-14 physics.atom-ph quant-ph
Three-Body Recombination of Ultracold Microwave-Shielded Polar Molecules
研究极低温微波屏蔽极性分子的三体重组机制,揭示其在增强损失率中的主导作用。
2024-07-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Three-body recombination near the d-wave resonance in ultracold $^{85}$Rb\,-$^{87}$Rb mixtures
在超球坐标系下,用$R$矩阵传播方法研究了$^{85}$ Rb\,- $^{87}$ Rb- $^{87}$ Rb体系中种间d波费什巴赫共振两侧的三体复合率.分析了正、负$^{85}$ Rb\,- $^{87}$ Rb d波散射长度复合率增强的两种不同机制。在正散射长度侧,由于三体共振的存在,复合率增强;而在负散射长度侧,最低入射通道与最高复合通道之间的耦合对复合率增强的出现至关重要。此外,我们的研究表明,种内相互作用在决定重组率增强的出现方面发挥着重要作用。与三对相互作用都处于d波共振的情况相比,当$^{87}$ Rb- $^{87}$ Rb相互作用处于d波共振附近时,产生复合增强的种间散射长度发生了位移.特别地,当$^{87}$ Rb- $^{87}$ Rb相互作用远离d波共振时,在负种间散射长度侧增强消失。
2021-07-30 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus physics.atom-ph
Plasma formation from ultracold Rydberg gases
最近的实验已经证明了超冷里德伯原子气体自发演化为膨胀的超冷等离子体,以及等离子体重组为高激发原子态的逆过程。处理的等离子体的演化的动力学方程的基础上,而电离/激发和重组被纳入使用速率方程,我们从理论上研究了里德伯等离子体过渡。近似地考虑了空间关联对等离子体动力学的影响,我们发现离子关联对结果的影响只是定量的,而不是定性的。
2003-03-12 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Energy scaling of cold atom-atom-ion three-body recombination
我们研究了Ba $^+$ + Rb + Rb在mK机制下的三体复合,其中单个$^{138}$ Ba $^{+}$离子在Paul阱中被浸没到超冷的$^{87}$ Rb原子云中.我们测量的三体速率系数$k_3$的能量依赖性和比较的结果的理论预测,$k_3 \propto E_{\textrm{col}}^{-3/4}$其中$E_{\textrm{col}}$是碰撞能量。我们发现协议,如果我们假设,非热离子的能量分布是由至少两个不同的微动引起的能量尺度。此外,使用经典的轨迹计算,我们预测如何形成的分子的结合能与碰撞能量的比例。我们的研究为离子浸入超冷原子云中的动力学提供了新的见解,并为以s波机制为目标的原子-离子实验提供了重要的前景。
2016-03-21 physics.atom-ph
Ultracold long-range van der Waals Rydberg trimer
本研究预测稀薄原子-气体混合物中存在由里德伯原子与双原子极性分子构成的超长程范德瓦尔斯三聚物,给出其尺寸、结合能及双光子光缔合产生速率,并论证共振观测可行性。
2025-02-14 physics.atom-ph quant-ph
Energy-scaling of the product state distribution for three-body recombination of ultracold atoms
本研究针对超冷铷原子三体重组的分子产率与结合能的依赖关系问题,通过态-态分辨实验与理论结合,发现形成率近似遵循E_b^-α(α≈1)的标度律,提出微扰模型揭示其物理起源,且该标度律可能具有普适性。
2022-11-09 physics.atom-ph quant-ph
Feshbach resonances in $p$-wave three-body recombination within Fermi-Fermi mixtures of open-shell $^6$Li and closed-shell $^{173}$Yb atoms
我们报告的观测和建模的种间磁费什巴赫共振在稀释的开壳碱金属$^6$锂和闭壳$^{173}$ Yb原子的温度刚刚高于量子简并的费米物种的超冷混合物。共振是通过检测磁场依赖的原子损失由于三体复合。我们解决了紧密定位的共振,起源于一个弱的分离依赖的超精细耦合之间的电子自旋的$^6$锂和核自旋的$^{173}$ Yb,并确认其磁场间距的从头计算电子结构计算。通过在1 $μ$ K和20 $μ$ K之间的不同温度下的理论原子损失轮廓和实验数据的定量比较,我们表明,在费米子混合物中的三体复合具有$p$波Wigner阈值行为,导致特征的非对称损失轮廓。这种共振可以应用于超冷双重基态分子的形成和超流$p$波配对的量子模拟。
2019-12-12 physics.atom-ph
Magnetic Moments of Lanthanide van der Waals Dimers
本文研究了在超冷原子实验中可能得到的镧系原子的松散束缚范德华二聚体。已知这些分子表现出一定程度的量子混沌,这是由于它们的角自旋和旋转自由度的强各向异性混合。在这些分子的模型中,我们确定了这种各向异性混合的不同领域,这取决于自旋,旋转,或两者,显着混合的各向异性。这些领域又通常与所得到的状态的磁矩相关。
2021-02-03 physics.atom-ph
Spin-conservation propensity rule for three-body recombination of ultracold Rb atoms
本研究针对散射性质与铷-85差异显著的铷-87原子,通过REMPI探测方案结合理论分析,验证了三体重组的自旋守恒倾向性规则在铷-85中同样成立,并给出判断该规则适用范围的标准。
2022-01-18 physics.atom-ph physics.chem-ph
Heating mechanisms in radio frequency driven ultracold plasmas
分析了外加电磁场影响等离子体温度的几种机制,并将其专门用于均匀射频场驱动的超冷等离子体系统。通过碰撞吸收加热的审查和应用到UCP。此外,它示出的RF场修改的三体复合过程中,通过电离电子从中间的高躺里德堡态和上移的连续阈值,导致在抑制三体复合。通过与有限的等离子体尺寸的无碰撞吸收加热的详细计算,揭示了一个温度阈值低于无碰撞吸收是无效的。
2012-06-01 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.plasm-ph
Density dependence of the Ionization Avalanche in ultracold Rydberg gases
我们报告的超冷87 Rb原子耦合到一个高躺里德伯态的合奏的电离雪崩的行为和调查扩展到目前的模型,包括三体复合和等离子体膨胀的影响。为了分离这两种效应,我们研究了在各种密度以及不同的nS和nD状态下等离子体形成的时间依赖性。在中等密度和低n,我们观察到雪崩的发病已在其他实验中报道,以及随后关闭的雪崩较长的激发时间,我们与等离子体膨胀。在更高的密度和更高的里德堡态,我们观察到消失的雪崩签名,我们归因于三体复合。
2014-02-11 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Ultracold collisions of Cs in excited hyperfine and Zeeman states
我们研究了激发态塞曼和超精细态的Cs+Cs散射。我们计算的s波散射长度的实部和虚部,虚部直接提供2体非弹性损耗的速率系数,而实部允许我们确定的磁场的区域,三体复合将是缓慢的。我们确定的领域中的Cs在其$(f,m_f)=(3,+2)$和$(3,+1)$状态可能是稳定的,足以让玻色-爱因斯坦凝聚,和额外的地区,这些和$(3,0)$和$(3,-3)$状态的高密度云应该是长寿的。
2019-05-27 physics.atom-ph
Microwave shielding of ultracold polar molecules on the transition $\boldsymbol{n=1 \rightarrow 2}$
Joint Quantum Centre (JQC) Durham-Newcastle, Department of Chemistry, Durham University(达勒姆大学化学系联合量子中心)
本文研究在旋转跃迁 $n=1\rightarrow 2$ 上使用微波屏蔽防止超冷极性分子间的破坏性碰撞,该方法虽效率略低于 $0\rightarrow 1$ 跃迁,但能避免形成双分子束缚态,从而抑制三体重组。
2026-07-03 physics.atom-ph
Comment on "Using Three-Body Recombination to Extract Electron Temperatures of Ultracold Plasmas"
在最近的工作中,Fletcher等人[Phys. Rev. Lett.,v.99,p.145001(2007)]报道了新的实验技术,能够在相当长的时间间隔(高达60-70 μs)内测量膨胀的超冷等离子体的温度。意外地发现电子温度随时间按T_e(t)~ t^{-α}下降,α= 1.2 +/- 0.1 \approx 1而不是α= 2,这是电子在云中随时间线性膨胀的绝热冷却所期望的。上述作者假设“差异可能是由于三体复合的显着加热效应”(即非弹性过程),但他们没有提供足够的定量估计来支持这一结论。本评论的目的是要指出,实验揭示的t^{-1}依赖性可以在相当一般的假设下用超冷等离子体中的纯弹性过程来解释,就像几年前我们的工作[Yu.V. Dumin,J. Low Temp.物理、第119卷,第377页(2000年)]。因此,在上述实验中揭示的t^{-1}依赖性应该主要是强电子-离子关联区域中电子速度的“维里化”的表现,而非弹性过程的放热应该是次要的(它可能特别负责将指数从-1变为-1.2)。这也通过我们的从头算分子动力学模拟得到证实,该模拟考虑了强电子-离子相关性(即,不基于PIC方法,电子的Vlasov近似等,其仅适用于小角度散射)。
2008-12-31 physics.atom-ph physics.plasm-ph physics.space-ph
A single ion as a three-body reaction center in an ultracold atomic gas
本文报道了单个囚禁Rb^+离子与两个中性Rb原子在超冷原子云中的三体复合。我们观察到相应的速率系数K_3与碰撞能量有关,比三个中性Rb原子碰撞时的速率系数K_3大1000倍。在三体复合过程中,释放出高达0.1eV的能量,导致离子从原子云中射出。通过与冷原子的弹性二元碰撞,它被同情地重新冷却回云中。此外,我们还发现三体反应的最终离子产物还是一个原子Rb^+离子,这表明该离子可能只是作为催化剂,在形成深束缚的Rb 2分子时起作用。
2012-06-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Rabi oscillations between ground and Rydberg states and van der Waals blockade in a mesoscopic frozen Rydberg gas
本文详细分析了我们最近在一个含有大约100个超冷原子的介观系综中观察到的电子基态和里德伯态之间的同步拉比振荡[M. Reetz-Lamour \textit{et al.},提交,arXiv:0711.4321]。介观云是通过光抽运从激光冷却的Rb原子样品中选出的。采用平顶激光束的双光子方案将原子耦合到主量子数约为30的里德伯态。残余空间强度波动的影响,以及退相干源,如重新分配到其他状态,辐射寿命,和激光带宽进行了分析。这些结果为研究偶极里德堡气体中的相干多体现象提供了新的可能性。作为一个例子,我们证明了范德华封锁,偶极封锁的一个变种,为介观原子样品。
2008-02-12 physics.atom-ph
Dispersion interactions and reactive collisions of ultracold polar molecules
极性分子超冷实验的进展需要清楚地了解它们在超低碰撞能量下的相互作用和反应性。分子间相互作用势的表征和反应散射机制的模型化是这一过程的两个重要理论步骤。本文采用{ \it abinitio}方法计算了极性KRb和RbCs相互碰撞及与超冷原子碰撞的各向同性和各向异性范德华相互作用势。基于这些潜力和两个短程散射参数,我们然后开发一个灵活的边界条件的单通道散射模型。我们的计算表明,在低温下(和在外部电场的情况下)的反应速率分子之间或分子与原子具有作为短程参数的函数的共振特性。我们还发现,各向同性和各向异性的范德华系数有显着的贡献,从偶极耦合激发电子态。它们的值可能与仅从永久偶极矩获得的值有很大的不同。与最近得到的费米子$^{40}$ K $^{87}$ Rb反应速率的比较表明,不能用短程散射参数与相对轨道角动量或分波无关的模型来解释实验数据.
2010-03-13 physics.atom-ph quant-ph
Reactive two-body and three-body collisions of Ba$^+$ in an ultracold Rb gas
我们分析了单个Ba $^+$离子与Rb原子的超冷气体在低三体碰撞能量2.2(9)mK $\times k_{\mathrm{B}}$下的反应碰撞。绘制出Ba $^+$损失率对Rb原子密度的依赖关系,我们可以区分三体反应碰撞的两个身体和第一次确定两个速率系数,分别是$k_2=3.1(6)(6)\times 10^{-13}\textrm{cm}^{3}\textrm{s}^{-1}$和$k_3=1.04(4)(45)\times 10^{-24}\textrm{cm}^{6}\textrm{s}^{-1}$(括号中的统计和系统误差)。因此,即使在$n\approx 10^{12}\: \textrm{cm}^{-3}$的中等原子密度下,测得的三元复合也优于二元反应。Ba $^+$和Rb的实验结果对广泛的冷离子-原子体系具有代表性,对今后原子-离子杂化研究领域的发展具有指导意义。
2016-06-15 physics.atom-ph
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
Finite-temperature effects on a triatomic Efimov resonance in ultracold cesium
我们报告了一个彻底的调查有限温度的影响附近的三原子埃菲莫夫共振在超冷气体的铯原子的三体复合。我们的测量涵盖了很宽的范围,从一个接近理想的实现的零温度限制,以强烈的温度为主的制度。实验结果进行了分析,最近推出的理论模型的基础上,一个通用的零范围理论。温度引起的位移的共振揭示了一个贡献,点的能量依赖性的三体参数。我们解释这一贡献的范德瓦尔斯相互作用在真实的原子系统中的有限范围内,我们量化它的长度尺度参数的基础上的经验方法。相应的共振位移的一个普遍的字符建议有关的其他Efimov共振和比较的理论有限温度的方法,明确考虑到范德华相互作用的意见。我们的研究结果是非常重要的精确测定Efimov共振位置的实验在有限的温度。
2015-04-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Ultracold Interactions between Ions and Polar Molecules
提出一种结合离子-原子碰撞与超冷极性分子研究的平台,利用极性分子对电场的敏感性和丰富能级结构设计有效相互作用势,强烈抑制三体复合和黏性碰撞损耗,为量子模拟和冷量子化学等应用开辟新途径。
2025-06-25 physics.atom-ph
Kinetic modelling and molecular dynamics simulation of ultracold neutral plasmas including ionic correlations
详细描述了超冷中性等离子体演化的动力学方法,包括电子关联和速率方程对电离/激发和复合/去激发的处理。为了评估动力学模型中固有的近似的可靠性,我们开发了一种混合分子动力学方法。结果的比较表明,动力学模型描述的超冷等离子体的原子和离子的观测值令人惊讶的好,证实了我们早期的发现有关的作用,离子-离子的相关性[物理修订A { \bf 68},010703]。此外,分子动力学方法允许人们研究离子等离子体组分向热力学平衡的弛豫。
2004-05-24 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Long-range interactions between polar alkali-metal diatoms in external electric fields
我们计算了两个相同的极性双碱分子之间的远程相互作用,在他们的振子基态水平,为所有10个物种涉及锂,钠,钾,Rb和Cs,使用准确的量子化学结果结合现有的光谱数据。在自由空间中发现了八个物种的巨大范德华相互作用。通过改变电场大小和分子间距离,研究了平行于或垂直于分子间轴的外加电场诱导的偶极-偶极相互作用与范德华相互作用的竞争.我们的计算预测一个政权与两个分子的相互取向,但在实验室框架中没有优先方向。本文提出了一种超冷极性分子受激单光子辐射缔合成超冷四聚体的机制,这将为超冷多原子分子的光学操纵开辟道路。
2013-08-09 physics.atom-ph quant-ph
Direct three body dynamics govern ion atom recombination and barrierless termolecular reactions
Stony Brook University(石溪大学);Max-Born-Institut(马克斯·玻恩研究所)
本文通过经典轨迹计算揭示直接三体动力学主导无能垒三分子反应,推翻传统理论,为大气化学、等离子体物理和超冷化学提供新框架。
2026-04-03 physics.atom-ph physics.comp-ph
Three-body recombination in a three-state Fermi gas with widely tunable interactions
研究了超冷费米子$^6$ Li原子三自旋态混合体在包含三个费什巴赫共振的磁场范围内的稳定性。对于大多数字段值,我们属性的原子人口的衰变,从每个自旋状态涉及一个原子的三体过程,并发现三体损耗系数的变化超过四个数量级。我们观察到高稳定性时,至少有两个的三个散射长度是小的,快速损耗附近的费什巴赫共振,和两个意想不到的谐振损耗功能。在我们的最高领域,在所有成对散射长度接近$a_t = -2140 a_0$,我们测量三体损耗系数$L_3 \simeq 5\times 10^{-22} \mathrm{cm}^6/\mathrm{s}$和更高的领域,表明未来的研究色超流性和SU(3)对称费米气体中的trion形成的衰减率较低的趋势可能是可行的。
2009-04-29 physics.atom-ph
Recombination in the universal four-fermion system
在自旋$\frac12$费米子与共振$S$ -波相互作用只支持弱束缚二聚体的系统中,反对称禁止三个(或更多)费米子在零能量下复合。然而,费米子-费米子-二聚体复合仅被部分抑制。它是在四粒子跃迁算子的动量空间积分方程的框架下研究的。在酉极限附近的费米子-费米子-二聚体复合率,重新缩放,以建立无量纲量,被发现是线性的有效范围参数,使一个简单而准确的参数化,以及有限范围的任何潜在的模型的影响进行评估。这一特点使得目前的结果非常有用的基准不同的方法在四粒子系统的三集群分裂和重组的计算。三费米子和费米子-费米子-二聚体复合过程的相互作用及其对费米子和二聚体的超冷混合物的影响进行了讨论。
2021-08-31 cond-mat.quant-gas nucl-th physics.atom-ph
Universality of the Three-Body Parameter for Efimov States in Ultracold Cesium
本文报道了在铯原子超冷气体中观察到的三原子Efimov共振。利用同一自旋通道中三个宽费什巴赫共振产生的相互作用的宽调谐性,我们测量了磁场相关的三体复合损耗。损耗共振的位置产生相应的三体参数值,这在通用的少体物理学中需要描述三体现象,特别是固定Efimov态的光谱。我们的观察结果显示了一个强大的普遍行为与三体参数,基本上保持不变。
2011-09-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Three-body recombination in physical chemistry
本文综述了基于超球坐标经典轨迹计算的三体复合直接方法,为离子-原子-原子和原子-原子-原子三体复合过程提供第一性原理解释,并总结发现与领域挑战。
2023-04-11 physics.atom-ph physics.chem-ph
Broad Feshbach resonances in ultracold alkali-metal systems
本文采用多通道量子亏损理论,借助于长程范德华势的解析波函数,对稳定碱金属原子的所有可能组合进行了“宽”费什巴赫共振(FR)的全面研究。一些新的“宽”$s$ -,$p$ -和$d$ -波FR在最低能量散射通道,这是稳定的对两体偶极自旋翻转损失,预测和表征。我们的结果还表明,在磁场高达1000\,G的情况下,费米子碱金属原子间不存在无二体损耗的$p$波或$d$波型的“宽”共振.这些发现对高分波耦合诱导多体物理的实验研究具有指导意义。
2018-08-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Four-body long-range interactions between ultracold weakly-bound diatomic molecules
以新近合成的顺磁性Er $_2$ Feshbach分子为例,利用静电势能和静磁势能的多极展开,研究了弱束缚双原子分子间的长程相互作用.由于在每个分子内,单个原子保持其身份,分子间势能可以扩展为成对原子势能之和。在$_2$-Feshbach分子的情况下,我们证明了原子磁偶极子之间的相互作用产生了多极展开的通常的$R^{-3}$项,$R$是分子间的距离,但也产生了额外的标度项,如$R^{-5}$,$R^{-7}$等。这些项是由于有效分子多极矩之间的相互作用,并且相对于分子的取向是强各向异性的。类似地,原子成对范德华相互作用导致$R^{-6}$、$R^{-8}$、.分子间势能中的项。通过计算铒基态能级$\langle J=6||\hat{Q}_2||J=6\rangle = -1.305$ a.u.的约化电四极矩,我们还证明了电四极相互作用能相对于磁偶极子和范德华相互作用能是可以忽略的。本文提出的一般形式可用于计算由几乎自由的子系统组成的任意电荷分布之间的长程势能。
2015-08-25 physics.atom-ph quant-ph
Asymmetric lineshapes of Efimov resonances in mass-imbalanced ultracold gases
研究不均衡超冷气体中Efimov共振的非对称线形,结合绝热超球面表示法和半经典方法,推导出描述共振宽度和Fano参数的闭合表达式,并揭示q-反转效应。
2021-12-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Deviation from Universality in Collisions of Ultracold $^6$Li$_2$ Molecules
$^6$ Li $_2$分子与自由$^6$ Li原子的碰撞揭示了与基于长程范德华相互作用的普遍预测的惊人偏差。Li $_2$闭合通道分子在窄费什巴赫共振附近的最高振动状态下形成,并通过与Li $_2$、Li和Na的两体碰撞而衰变。对于Li $_2$ +Li $_2$和Li $_2$ +Na,衰变速率符合量子Langevin模型的普遍预测。相比之下,Li $_2$ +Li的速率非常小,上限比普遍预测小十倍。这可以用轻原子系统中可用衰变态的低密度来解释[G. Quéméner,J.- M. Launay和P. Honvault,Phys.Rev.A \textbf{75},050701(2007)],对于它们,这样的碰撞以前没有被研究过。
2013-04-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Possible many-body localization in a long-lived finite-temperature ultracold quasi-neutral molecular plasma
我们认为,淬火超冷等离子体提供了一个实验平台,研究量子多体物理的无序系统在长时间和有限的能量密度限制。我们考虑一个实验,淬灭等离子体的一氧化氮的超冷系统的里德伯分子,离子和电子,表现出一个长寿命的状态逮捕松弛。这种状态的定性特征不符合经典模型。在这里,我们开发了一个微观量子描述逮捕阶段的基础上有效的多体自旋哈密顿量,包括偶极-偶极和范德华相互作用。这个有效的模型似乎提供了一种方法来设想这个系统的基本量子无序非平衡物理。
2018-02-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Van der Waals molecules consisting of a zinc or cadmium atom interacting with an alkali-metal or alkaline-earth-metal atom
碱土类过渡金属原子,如Zn和Cd,是精密测量和量子多体物理实验的有希望的候选者。在这里,我们从理论上研究了含有这些闭壳层原子的双原子分子的性质。我们计算势能曲线,永久电偶极矩,和光谱常数的分子组成的锌或镉原子与碱金属(Li,Na,K,Rb,Cs,Fr)或碱土金属(Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra)原子相互作用。我们使用从头算电子结构耦合团簇方法与单,双,三重激发结合大高斯基组和小核心相对论能量一致的赝势较重的原子。我们预测,所研究的分子在基态的化学反应弱结合范德华配合物的小永久电偶极矩。本文的结果对光谱学以及所研究分子在现代超冷物理和化学实验中的应用有一定的参考价值。
2021-10-31 physics.atom-ph physics.chem-ph
Magnetic-field dependent trap loss of ultracold metastable helium
实验研究了磁子态为m=+1和m=-1的亚稳~ 4 He原子在光偶极阱中的玻色-爱因斯坦凝聚体的衰变与磁场的关系。我们的测量证实了长期以来对两体损失率系数的计算,该系数显示出超过50 G的增加。我们证明,对于m=-1的原子,衰变仅由三体复合引起,三体损失率系数为6.5(0.4)(0.6)10^(-27 cm ^6s ^(-1),这在普适的少体理论中是有趣的。我们还搜索了最近预测的d波费什巴赫共振,但没有观察到它。
2011-11-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Van der Waals coefficients for interactions of dysprosium and erbium atoms with alkali-metal and alkaline-earth-metal atoms
本文利用虚频率动态偶极极化率积分计算了镝、铒原子与碱金属及碱土金属原子间的各向同性和各向异性C6系数,发现前者大两到三个数量级,为异核量子混合物碰撞建模提供关键参数。
2023-11-29 physics.atom-ph quant-ph
Ultrafast Many-Body Dynamics in an Ultracold Rydberg-Excited Atomic Mott Insulator
该研究在三维单位填充原子 Mott 绝缘体的里德伯激发晶格中,用阿秒精度 Ramsey 干涉观测皮秒多体动力学,并证明需纳入量子涨落,为模拟强关联电子动力学提供平台。
2022-01-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Reaction kinetics of ultracold molecule-molecule collisions
在状态到状态水平上研究化学反应测试并提高我们对化学过程的基本理解。对于这样的研究,利用超冷原子和分子反应物是方便的,因为它们可以在良好定义的内部和外部量子态$^{1-4}$中制备。通常,即使是冷反应也具有许多可能的最终产物状态$^{5-15}$,因此反应通道难以单独追踪$^{16}$。然而,在特殊情况下,如在例如形成Feshbach分子$^{17-19}$的两个原子的重组中或在原子-Feshbach分子交换反应$^{20,21}$中观察到的,仅单个反应通道基本上参与。在这里,我们研究了两个Li $_2$ -Feshbach分子的单通道反应,其中一个分子解离成两个原子$2\mathrm{AB}\Rightarrow \mathrm{AB}+\mathrm{A}+\mathrm{B}$。该过程是一类四体碰撞的原型,其中两个反应物产生三个产物粒子。我们测量的碰撞解离速率常数作为碰撞能量/温度和散射长度的函数的这个过程。我们证实了碰撞能量的阿克里乌斯定律依赖,散射长度$a$的$a^4$幂律依赖,并确定了一个通用的四体反应常数。
2018-05-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph