Polarization dependent non-Hermitian atomic grating controlled by dipole blockade effect
本文提出在超冷铷-87原子系综中利用里德伯阻塞效应和偏振自由度实现可调非厄米原子光栅，产生多种偏振依赖衍射模式并推动非对称光学器件应用。
2024-05-02 physics.atom-ph quant-ph
Atomic Interferometer with Amplitude Gratings of Light and its Applications to Atom Based Tests of the Equivalence Principle
我们研制了一种基于原子从有效吸收光栅衍射的物质波干涉仪。在原子喷泉中的冷铷原子装置中，用干涉仪进行了原子基础上等效原理的检验。比较了两种同位素85 Rb和87 Rb的引力加速度，得出差值Dg/g =（1.2 +-1.7 x10 ^{-7}）。我们还对处于两种不同超精细态的原子进行了微分自由降落测量，得到了Dg/g =（0.4 +-1.2 x10 ^{-7}.
2005-02-07 gr-qc physics.atom-ph quant-ph
Atomic versus molecular diffraction: Influence of break-ups and finite size
用相应的德布罗意波和经典波动光学描述了原子通过双缝和透射光栅的衍射。然而，对于弱束缚和相对较大的体系，如He_2二聚体，由于可能的破裂过程和有限尺寸效应，这可能不再成立。因此，我们研究弱束缚两粒子系统的衍射。如果光栅的条和缝的宽度比两粒子系统的直径大得多，我们恢复通常的光学结果。然而，对于较小的宽度，会出现偏离。我们发现，可能的衍射峰的位置确实仍然是由通常的光栅功能从光学，但峰可能具有较低的强度。当允许拆分过程时，这并不意外。更不寻常的是，德布罗意波没有的衍射峰可能会重新出现。并以He_2的衍射为例说明了结果。
1997-10-08 quant-ph
Lattice-depth measurement using continuous grating atom diffraction
我们提出了一种新的方法来表征光晶格的深度，其中原子气体被赋予一个有限的初始动量，这将导致高振幅振荡的零级衍射是强大的有限温度效应。我们提出了一个简化的模型，得到一个解析公式描述这种振荡的气体假设是在零温度。在分析系统的完整有限温度响应之前，该模型被扩展到包括初始动量与我们选择的初始值失谐的原子。最后，我们提出了一个稳态解的有限温度系统，这在原则上使得可能的晶格深度的测量，和初始温度的原子气体同时进行。
2019-03-10 quant-ph
Diffraction at a time grating in electron-positron pair creation from vacuum
在量子场理论框架下，研究了在一系列含时电场脉冲驱动下真空中产生正负电子对的Sauter-Schwinger过程。我们的数值结果表明，产生的对的概率分布表现出内和脉冲间的干涉结构。我们表明，这种结构可以观察到超出的WKB理论，这是早期调查的重点的适用性制度。超越这些发展，我们进行分析的时间演化运营商的任意本征模的费米子场。这表明，脉冲间峰值的完美相干增强永远无法达到。另一方面，一个近乎完美的相干性是由于在定义酉时间演化的相位的避免交叉处的非绝热跃迁。这种分析使我们能够确定几乎完美的相干性丧失的条件。
2018-07-14 hep-ph quant-ph
Creating and probing long-range order in atomic clouds
超冷原子与高Q光学环形腔中的光模相互作用可以使它们的运动同步。这种集体行为使得该系统在量子计算应用中非常有趣。本文致力于集体耦合的研究。我们报告的集体动力学的第一次观察和实现的激光器，其增益机制是基于集体原子反冲。我们表明，如果原子受到摩擦力，从无序分布开始，它们自发地形成一个移动的密度光栅。此外，我们证明了一维原子密度光栅可以通过布拉格散射探测。通过外差的布拉格反射光与参考光束，我们得到详细的信息引起的布拉格散射过程中的相移。
2005-11-29 quant-ph
Highly versatile atomic micro traps generated by multifrequency magnetic field modulation
提出了一种基于多模射频辐射结合静态非均匀磁场实现冷原子绝热势的方法。例如，射频梳的使用产生了周期性的电势，作为冷原子的光栅。在强磁场梯度中，晶格常数可以远低于1微米。通过在时间上改变梳的频率，光栅可以容易地在空间中传播，这可以证明对于布拉格散射原子物质波是有用的。此外，几乎任意形状的电势是可能的，例如在几个100 nm尺度上的无序电势或具有空间变化的晶格常数的晶格。势可以是状态选择性的，在原子混合物的情况下，也可以是物种选择性的。这为基于超冷单原子或简并原子和分子量子气体生成定制的量子系统开辟了新的前景。
2006-02-07 quant-ph
Effect of an atom on a quantum guided field in a weakly driven fiber-Bragg-grating cavity
研究了弱驱动光纤光栅腔中原子与量子导光场的相互作用。我们给出了原子-腔组合系统的有效哈密顿量，并推导了原子-腔组合系统的密度矩阵方程。计算了平均光子数、二阶光子关联函数和原子激发态布居。我们发现，由于在光纤横截面平面和FBG镜之间的空间中的引导腔场的限制，即使腔精细度是中等的，腔长，探测场是弱的，在FBG腔中的原子的存在可以显着影响的平均光子数和光子统计。
2010-01-29 quant-ph
Reservoir-controlled electromagnetically induced gratings in a weakly driven two-level medium
Abbottabad University of Science and Technology（阿伯塔巴德科学与技术大学）；P. J. Šafárik University（P.J.萨法里克大学）；Government College University（政府学院大学）；Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)（基础科学研究所）
研究弱驱动二能级介质中电磁感应光栅的传输与衍射，通过工程化量子储层（热库、压缩真空库）调控探针光响应，实现衍射效率与方向性的主动控制。
2026-06-15 physics.optics quant-ph
Full quantum mechanical analysis of atomic three-grating Mach-Zehnder interferometry
原子三光栅马赫-曾德尔干涉术是研究量子理论基本问题的重要工具。然而，有一个显着的差距，在文献之间的过度简化的模型和强大的数值模拟被认为是描述相应的实验。因此，前者通常导致悖论的情况下，如波粒双重行为的原子，而后者使困难的数据分析在简单的条款。在这里，这些问题是通过一个简单的光栅工作模型组成的均匀间隔的高斯狭缝来解决。如图所示，这个模型足以探索和解释这样的实验分析和数值，给出了一个很好的帐户内的干涉仪的完整的原子旅程，从而有助于使神秘的物理参与。更具体地说，它提供了干涉仪内部发生的波前分裂的清晰和明确的图像，说明了即使波函数本身仍然显示出相当复杂的形状，沿着每个出现的衍射阶的动量是如何被很好地定义的。为此，在这种情况下，当地的横向动量也被引入作为一个可靠的分析工具。分裂除了是理解原子马赫-曾德尔干涉术的关键问题外，还在基本层面上展示了波和粒子方面如何始终存在于实验中，而不会引起任何矛盾或解释性悖论。另一方面，在实践层面上，提出的模型和方法的通用性和通用性，使它们适合于在方便的调整后以简单的方式攻击类似的问题。
2015-01-07 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
Engineering Biphoton Wave Packets with an Electromagnetically Induced Grating
在四能级双$Λ$冷原子系统中，利用电磁感应光栅对双光子波包进行整形。我们表明，诱导混合光栅在引导新的领域到不同的角位置，特别是零级衍射起着至关重要的作用。一些有趣的功能出现在成形的双光子波形。例如，在所提出的方案中，即使不使用腔，也可以加宽或缩小光谱。
2010-10-14 physics.optics quant-ph
Large-Angle, Single-Order, One and Two-Dimensional Atomic Interferometry for Creation of Nanostructures
我们已经表明，通过显式分析以及数值模拟的设计，两个大角度的干涉仪采用双光子脉冲。第一种是利用暗态绝热跟踪技术产生大分束角原子干涉仪，该干涉仪能产生间距小至2nm的一维光栅。与其他大角度干涉仪不同，该技术对光脉冲面积误差和激发态衰减引起的退相干不敏感。这可能导致原子陀螺仪等设备的灵敏度提高近两个数量级，这些设备已经与最好的激光陀螺仪一样好。第二个干涉仪使用拉曼脉冲技术来产生二维干涉仪，在每个方向上独立选择光栅间距，每个都小到2 nm。这种方案可以使人们能够产生均匀的量子点阵列，其每一侧的尺寸仅为几nm。此外，可以将该过程推广到产生具有相同类型分辨率的任意图案。
2000-07-26 quant-ph
Purcell-enhanced single photon source based on a deterministically placed WSe$_{2}$ monolayer quantum dot in a circular Bragg grating cavity
我们展示了一个确定性的Purcell增强的单光子源，通过集成原子级薄的WSe $_{2}$层与圆形布拉格光栅腔实现。该腔显著增强了原子薄层的光致发光，并支持用$g^{(2)}(0)<0.25$产生单光子。我们观察到位于布拉格光栅腔中心的WSe $_{2}$发射器的自发发射率的一致增加。这些WSe $_{2}$发射器自对准并确定性地耦合到这样的宽带腔，配置新一代确定性单光子源，其特征在于其简单且低成本的生产和固有的可扩展性。
2021-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Lopsided optical diffraction in loop electromagnetically induced grating
提出在冷铷原子系综中利用非厄米光学结构实现非对称衍射光栅，通过环路相位调控PT对称性，实现精确光学调制与多种非对称衍射特性。
2022-07-30 quant-ph
All-atomic source of squeezed vacuum with full pulse-shape control
本文报道了在具有极化自旋转的热共振~（87）Rb蒸气中产生噪声抑制在标准量子极限以下> 2dB的低频压缩真空脉冲。我们证明了通过施加校准的纵向磁场来精确控制压缩噪声正交的时间分布的可能性，而不会降低最大压缩量。
2012-01-20 quant-ph
Vacuum Squeezing in Atomic Media via Self-Rotation
线偏振光在椭圆偏振光自旋转的介质中传播时，在正交偏振方向上会出现压缩真空。给出了自旋与真空压缩度之间的简单关系。在考虑吸收的情况下，我们找到了在任何能产生自旋转的介质中产生压缩的最佳条件。然后，我们找到了当光与各种低角动量态之间的跃迁近共振时原子蒸气产生的真空压缩量的解析表达式。最后，我们考虑了多能级Rb原子气体，在实际条件下分析了D线附近调谐光场的压缩效应。
2002-07-17 quant-ph
Thermal counting statistics in an atomic two-mode squeezed vacuum state
我们测量了光晶格中四波混频产生的原子孪生光束中的粒子数分布。虽然产生的双模压缩真空态是纯的，但每个单独的模式被描述为统计混合。我们确认的预测，粒子数遵循指数分布时，只有一个时空模式被选中。我们还表明，这种分布占原子洪-欧-曼德尔实验的对比。这些实验构成了一个重要的验证，我们的双光束源鉴于未来的测试的贝尔不等式。
2019-06-17 quant-ph
Selfsynchronization and dissipation-induced threshold in collective atomic recoil lasing
全局耦合振子网络表现出从非相干态到相干态的相变。原子与单向泵浦高精细度环形腔中反向传播模相互作用形成了这样一个全局耦合网络。耦合机制由集体原子反冲激光（CARL）提供，即激光在原子密度光栅处的合作布拉格散射，其由激光自诱导。在附加摩擦力的作用下，原子系综将经历一个相变，达到原子同步运动的状态。通过研究CARL过程的阈值行为，我们给出了这种相变的实验研究。
2004-02-02 quant-ph
Vacuum-induced interference in light scattering by multilevel atomic chains
University of Innsbruck（因斯布鲁克大学）；Saarland University（萨尔兰大学）；Center for Quantum Technologies (QuTe), Saarland University（萨尔兰大学量子技术中心）；Università degli Studi di Milano（米兰大学）
研究多级原子有序链的合作光散射，通过与真空耦合产生交叉阻尼和交叉位移，在特定极限下确定激发光谱，揭示多级干涉和超辐射相互作用在碱金属原子链中可产生可测量效应。
2026-07-24 quant-ph
Entanglement in the bimodal Jaynes-Cummings model with the two-mode squeezed vacuum state
本文研究了双模腔场与二能级原子的相互作用，即双模Jaynes-Cummings模型，当原子和模初始分别处于原子叠加态和双模压缩真空态时的相互作用.我们研究了该系统的原子反转、线性熵和原子Wehrl熵。我们证明了所有这些量之间存在联系。我们还证明了原子Wehrl熵具有与线性熵和冯诺伊曼熵相似的行为。此外，我们还证明了双粒子系统具有周期性的退纠缠，并导出了在这些相互作用时间值下原子态和模式的显式形式。
2007-03-06 quant-ph
Photon-photon interaction in structured QED vacuum
在空间结构的强激光场中，量子电动力学真空表现为具有三阶调制极化率的非线性克尔介质，由于调制而产生新的相干非线性效应。研究了探测激光束与平行聚焦激光束散射过程中，光子-光子相互作用过程中的空间相干真空效应对真空极化和磁化的增强作用。本文研究了结构QED真空中的弹性和非弹性四波混频过程。分析了光子-光子散射的相位匹配条件和布拉格光栅的相干效应。
2012-05-15 hep-ph quant-ph
Collective vacuum-Rabi splitting with an atomic spin wave coupled to a cavity mode
本研究在冷铷原子系综中实现腔耦合自旋波与腔模的强耦合，测得量子域内自旋波到单光子转换效率高达0.75，并揭示了其与真空-拉比分裂的关系，为腔增强量子存储提供了优化条件。
2025-03-28 quant-ph
Rayleigh Scattering and Atomic Dynamics in Dissipative Optical Lattices
我们研究了耗散光晶格中的瑞利散射。特别是，根据最近的建议（S。Guibal { \it et al}，Phys. Rev. Lett. { \bf 78}，4709（1997）; C. Jurczak { \it et al}，Phys. Rev. Lett. { \bf 77}，1727（1996）），我们研究了瑞利共振是否起源于密度光栅上的衍射，并因此是光晶格中原子输运的探针。事实证明，情况并非如此：瑞利线是冷却速率的量度，而空间扩散有助于散射光谱具有更广泛的共振。
2003-01-24 quant-ph
Superradiant optomechanical phases of cold atomic gases in optical resonators
在考虑光子与原子相互作用的力学效应的情况下，从理论上分析了冷原子气体的超辐射发射。原子被限制在驻波谐振腔中，原子的亚稳偶极跃迁耦合到腔模。原子偶极非相干泵浦的参数制度，将对应于静态超辐射的不均匀加宽。从腔场和原子自由度的主方程出发，我们推导出一个平均场模型，该模型使我们能够确定阈值温度，高于该阈值温度，热波动抑制超辐射发射。然后，我们分析了超辐射发射的动力学时，由平均场模型描述的运动。在半经典状态和低于阈值温度，我们观察到，所发射的光可以是相干的或混沌的，这取决于非相干泵浦速率。然后，我们分析了超辐射从一个理想的玻色气体在零温度时，超辐射衰减率$Λ$的反冲频率$ω_R$的顺序。我们表明，原子和场之间的机械能的量子化交换产生一个阈值，$Λ_c$，低于该阈值，超辐射发射衰减到零。当$Λ>Λ_c$超辐射发射时，伴随着衍射发射光子的物质波光栅的形成。这些光栅的稳定性取决于相对于第二阈值$w_c$的非相干泵浦速率$w$。对于$w>w_c$，光栅是稳定的，并且系统实现了稳定的超辐射。低于该第二阈值，耦合动力学变得混乱。我们表征了这两个阈值的动态特性，并表明我们预测的三个阶段（非相干，相干，混沌）可以通过腔输出光的相干特性来揭示。
2019-11-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Driving quantized vortices with quantum vacuum fluctuations
我们建议使用一个旋转的波纹材料板，以搅拌，通过Casimir-Polder相互作用，在谐波捕获的玻色-爱因斯坦凝聚体的量子化涡旋。凝结体内这种涡旋的出现无法用基于成对求和方法或邻近力近似的卡西米尔-波尔德势计算来解释。因此，它似乎是一个真正的签名的非平凡的几何效应的电磁真空波动，这充分利用了超流体性质的样品。为了定量地讨论Casimir驱动涡旋的产生，我们导出了光栅前原子感受到的Casimir-Polder势的精确非微扰理论。我们的数值计算结果表明，所产生的量子真空扭矩是强大的，足以提供一个非接触式的角动量转移到冷凝物，并在现实的实验条件下，在分离距离约$3$微米产生量子化的旋涡。
2010-11-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Low-frequency vacuum squeezing via polarization self-rotation in Rb vapor
我们观察到压缩真空光在795 nm的87 Rb蒸汽通过共振偏振自旋转，并报告噪声边带抑制~1 dB以下的散粒噪声水平跨越从声学（30 kHz）到MHz的频率。这是第一次在原子系统中演示亚兆赫正交真空压缩。所观察到的压缩的光谱范围匹配以及电磁诱导透明（EIT）共振的典型带宽，使这种简单的技术产生的光场与非经典统计在原子跃迁波长的吸引力的EIT为基础的量子信息协议的应用。
2008-02-12 quant-ph
All-atomic generation and noise-quadrature filtering of squeezed vacuum in hot Rb vapor
利用我们的全原子压缩和滤波装置，我们演示了通过电磁感应透明（EIT）原子介质对压缩真空量子态噪声幅度的控制和对压缩角随频率变化的操纵.利用极化自旋转效应在热铷原子汽室中产生了低边带频率压缩真空，并将其输入到EIT条件下的第二原子汽室中。我们利用EIT窗口的频率相关吸收演示了压缩探针量子噪声求积的压缩振幅衰减和压缩角旋转的例子。这些研究对量子存储器和存储以及引力波干涉探测器都有意义。
2012-08-02 physics.atom-ph quant-ph
Probing the geometry dependence of the Casimir-Polder interaction by matter-wave diffraction at a nano-grating
本研究比较计算 Casimir–Polder 势的多种近似与方法，分析其对纳米光栅物质波衍射图样的影响，并指出该作用在狭缝前后 25 nm 范围内均不可忽略。
2025-05-15 physics.atom-ph quant-ph
Vacuum squeezed light for atomic memories at the D2 cesium line
我们报告的实验产生的压缩光在852 nm，锁定在铯D2线。利用双谐振KTP晶体，在低于阈值的情况下工作，获得了50%的噪声降低，降低到50 kHz。这种光可直接与铯原子系综一起用于量子网络应用
2009-02-25 physics.optics quant-ph
Evolution of the wave function of an atom hit by a photon in a three-grating interferometer
在1995年，Chapman等人（1995 Phys.Rev.Lett. 75 2783）实验表明，在三光栅原子干涉仪中的干涉对比度在存在光子散射事件的情况下不会消失，如互补原理所要求的。在这项工作中，我们提供了一个分析研究这个实验，确定原子波函数的演变沿三光栅马赫-曾德尔干涉仪的假设下，原子被击中后，通过第一个光栅的光子。在动量表象中考虑横波函数是本研究的必要条件。如图所示，透射通过第三光栅的原子的数量由沿着该光栅的横向位移的简单周期函数给出，在不存在和存在光子散射的情况下都是如此。此外，相对对比度（激光开/关）是比值d_p/λ_i的简单解析函数，其中d_p是散射点处原子路径之间的距离，λ_i是散射光子波长。我们认为，这种依赖性与实验结果一致，可以被认为表明原子的波和微粒性质的兼容性。
2009-05-14 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Fock space exploration by angle resolved transmission through quantum diffraction grating of cold atoms in an optical lattice
光在光晶格中的透射或衍射是研究超冷原子系统的一个重要手段。光晶格势的周期性质非常类似于真实空间中的衍射光栅的结构，但是加载有与入射电磁波相互作用的强相关量子多体状态，这是控制通过这种量子介质的光传输或色散的性质的特征。在本文中，我们表明，随着腔模和光晶格之间的相对角度的变化，通过这种腔的透射光谱的峰值也改变，反映在照明网站的原子的统计分布。因此，这种量子衍射光栅的角分辨透射光谱可以提供关于这种光学腔中的超冷原子的多体量子态的Fock空间结构的大量信息，这些信息可以在现有技术实验中进行探索。
2012-05-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dicke-like quantum phase transition and vacuum entanglement with two coupled atomic ensembles
在热力学极限下研究了两个相互作用原子系综系统的相干合作现象。值得注意的是，该系统表现出类似Dicke的量子相变和纠缠行为，虽然支配的哈密顿量是从根本上不同于自旋玻色子Dicke哈密顿量，提供了机会，研究集体物质光动力学与纯物质波。该模型可以用两个相互耦合的光学腔中的两个玻色-爱因斯坦凝聚体或原子系综来实现。两个独立样品之间的相互作用由虚光子交换引起。
2012-02-24 physics.optics quant-ph
On the influence of resonance photon scattering on atom interference
本文研究了三光栅马赫-曾德尔干涉仪出口处光子与原子的共振散射对原子干涉图样的影响。假设散射过程不破坏描述原子在散射过程发生前状态的原子波函数，而只引起其相位的一定移动和变化。我们发现干涉的可见性强烈地依赖于在光子-原子散射事件中转移到原子的动量的统计分布。这也解释了实验观察到的（Chapman等人1995 Phys.Rev.Lett. 75 2783）的可见度与比值d_p/λ_i = y '_{12}（2π/kdλ_i）的关系，其中y'_{12}是散射事件发生处与第一光栅之间的距离，k是原子质心运动的波数，$d$是光栅常数，λ_i是光子波长。此外，值得注意的是，光子-原子散射事件在实验上发生在与第一光栅相关联的菲涅耳区域（即，近场区域）内，这在得出关于干涉可见度的“哪条路”信息的相关性的结论时应当被考虑在内。
2010-10-18 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Vacuum polarization correction to atomic energy levels in the path integral formalism
本文在全阶处理强核场的路径积分框架中，结合 Dyson-Schwinger 方程推导有效势，计算束缚电子能级至二阶的真空极化修正，并给出数值结果以支持精密质谱检验。
2023-09-24 physics.atom-ph quant-ph
Generating squeezed vacuum field with non-zero orbital angular momentum with atomic ensembles
我们证明了在偏振自旋转压缩过程中，利用具有非零轨道角动量（OAM）的泵浦光场，可以产生具有匹配OAM的压缩真空光场。我们发现一阶拉盖尔-高斯泵浦光束和常规高斯泵浦光束的最大量子噪声降低水平相似，即使在这两种情况下的最佳操作条件不同。此外，我们研究了自散焦对真空压缩水平的影响，同时监测的最小量子噪声水平和输出光束的横向轮廓在不同的泵浦激光功率和原子密度，并发现没有直接的相关性之间增加的光束尺寸和测量的压缩程度。
2013-10-21 physics.optics quant-ph
The Casimir Atomic Pendulum
我们想引入一个原子摆，其驱动力（扭矩）是由于量子真空涨落。将Casimir-Polder效应应用于一种特殊的结构（纳米原子弦和导电板的组合结构），设计了一种原子摆（Casimir原子摆）。使用对应于已知的纳米技术世界的实际可接受的数据，并基于合理/可靠的数值估计，计算钟摆的振荡周期。该摆既是一种新型的微（纳）机电系统，又是一种新型的简单真空机械。它的设计可以被认为是实现可视化真空（卡西米尔）时钟的第一步！
2013-07-31 cond-mat.other quant-ph
An optically-heated atomic source for compact ion trap vacuum systems
我们提出了一种适合于加载离子阱的原子炉的设计，该原子炉通过连续波多模二极管激光器的光学加热来操作。由于没有焦耳加热所需的低电阻电气连接，使烘箱与真空系统的其余部分能够非常好地热隔离，并且对于填充有钙的烘箱，我们实现了适合于在目标区域中快速离子加载的数量密度，其中激光功率约为200 mW，受到辐射损失的限制。通过对激光功率的简单前馈，烤箱的开启时间不到20秒，而烤箱含有足够的钙，可以连续运行数千年而无需补充。
2020-10-29 physics.atom-ph quant-ph
Hadronic vacuum polarization correction to atomic energy levels
用半经验方法计算了类氢离子和μ子氢的强子真空极化引起的原子能级移动。从$e^-e^+$湮没成强子的实验截面中得到一个参量强子极化函数，并利用它导出了一个有效的相对论Uehling势。利用解析的Dirac-Coulomb波函数和考虑有限核尺寸的束缚波函数计算了低能级强子真空极化引起的能量修正。导出了扩展核的强子Uehling势和点状核的相对论能移的封闭公式。这些结果进行了比较，现有的非相对论理论的解析公式。
2022-09-07 hep-ph physics.atom-ph quant-ph
Effects of Vacuum Fluctuation Suppression on Atomic Decay Rates
将研究利用原子衰变率作为亚真空现象的探测器。由于电磁真空涨落对激发态原子的辐射衰变是必不可少的，因此衰变率可以作为非经典态（如压缩真空态）中真空涨落抑制的度量。在这种状态下，电场或能量密度的平方的重整化期望值可以周期性地为负，表示真空波动的抑制。我们探讨原子衰变可用于测量均方电场或能量密度的程度。我们考虑一个方案，其中处于激发态的原子通过一个最低模包含非经典态光子的封闭腔。在某些情况下，由于非经典态而引起的腔中原子的衰变概率的变化可以作为腔中均方电场或能量密度的度量。我们推导出一个量子不等式约束的减少，在这个概率。我们还表明，衰减率的降低有时可以是负能量密度或负平方电场的量度。我们对这种效应的大小进行了一些估计，这表明实验测试是可能的。
2009-07-09 gr-qc hep-th quant-ph
Observation of vacuum-induced collective quantum beats
我们展示了一个三能级V型原子系统的真空诱导量子拍动力学的集体增强。激发一个稀释的原子气体的磁光囚禁$^{85}$ Rb原子与弱驱动共振的一个过渡，我们观察到的前向散射场后，突然关闭的激光。随后的辐射动力学，测量各种光学深度的原子云，表现出超辐射衰减率，以及集体增强的量子拍。我们的工作也是第一个实验说明的量子拍所产生的原子最初准备在一个单一的激发态作为一个结果的真空诱导耦合激发能级之间。
2021-02-23 physics.atom-ph quant-ph
Coherence loss and revivals in atomic interferometry: A quantum-recoil analysis
分析了马赫-曾德尔三光栅干涉仪中外光子与物质波耦合引起的相干效应。替代原子-光子纠缠的情况下，这里考虑的模型只依赖于原子的波函数和动量转移引起的光子散射事件。因此，一个功能之间的依赖关系，即条纹的可见度和相移，和横向动量转移分布的观测量。一个很好的定量协议时，发现从我们的模型与实验数据得到的结果进行比较。
2012-04-05 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Casimir forces and quantum friction from Ginzburg radiation in atomic BECs
我们从理论上提出了一个实验上可行的方案，在原子玻色-爱因斯坦凝聚体中使用杂质原子，以实现量子真空效应的凝聚态类似物。在一个合适的原子级配置中，杂质原子和凝聚体中密度波动之间的碰撞相互作用可以被定制以紧密地再现量子电动力学的电偶极耦合。通过这个类比，我们恢复了电磁真空力的范例，并将其扩展到冷原子领域，特别显示了在超音速原子速度下，原子杂质感受到的卡西米尔力的一种新的幂律标度的出现，以及量子摩擦力的出现，伴随着Bogoliubov量子的金斯堡发射。讨论了这些量子真空效应在现实光谱实验中可观察到的后果。
2017-01-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Vacuum-assisted generation and control of atomic coherences at x-ray energies
在量子水平上控制光-物质相互作用通常需要相干激光场。但是，虚光子与电磁真空场的单独交换已经可以导致量子相干性，从而抑制自发发射。我们证明了这种自发产生的相干性（SGC）在一个大的合奏的原子核操作在X射线制度，共振耦合到一个共同的腔环境。所观察到的SGC起源于两个根本不同的机制，合作发射和磁控各向异性的腔真空。这种方法为在基本上无退相干的情况下进行量子控制、量子态工程和量子多体物理模拟开辟了新的前景。
2013-05-04 cond-mat.other physics.atom-ph quant-ph
Quantum Vacuum Sagnac Effect
我们报告的量子电动力学模拟的Sagnac相引起的快速旋转的中性纳米粒子到在其附近传播的原子波。量子真空Sagnac相位是与旋转的角速度成比例的几何Berry相位。非惯性效应在惯性系中的持续性也类似于阿哈罗诺夫-玻姆效应。在这里，即使干涉仪相对于惯性系是静止的，局限于有限空间域的旋转也会产生原子相位。通过利用等离子体共振，我们表明，诱导相位的幅度可以接近最先进的干涉仪的灵敏度极限。量子真空Sagnac原子相是动态类Casimir效应的几何足迹
2022-01-06 physics.atom-ph quant-ph
Influence of periodically modulated cavity field on the generation of atomic-squeezed states
研究了周期性时间调制的腔频率对N个二能级原子在一个移动镜的非平稳腔中产生压缩态的影响。结果表明，由光场真空态产生的光场的双光子特性在产生原子压缩态或自旋压缩态中起着重要作用。我们进一步证明了在真空态中制备的初始腔场具有最大的原子持续压缩。
2015-04-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Observation of Temperature Effects on False Vacuum Decay in Atomic Quantum Gases
Pitaevskii BEC Center, CNR-INO（皮塔耶夫斯基玻色-爱因斯坦凝聚中心，意大利国家研究委员会光电子研究所）；Trento Institute for Fundamental Physics and Applications, INFN（特伦托基础物理与应用研究所，意大利国家核物理研究所）；Institute for Quantum Optics and Quantum Information (IQOQI)（量子光学与量子信息研究所）；Institute for Experimental Physics, University of Innsbruck（因斯布鲁克大学实验物理研究所）
本文在具有铁磁性质的超冷原子量子自旋混合物中测量了假真空衰变时间尺度的温度依赖性，验证了瞬子理论有限温度扩展的预测，证明原子系统是研究非平衡场论的理想平台。
2025-10-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-ph
Spontaneous excitation of a centripetally accelerated atom coupled to electromagnetic vacuum fluctuations near a reflecting boundary
本文研究反射边界附近向心加速原子与电磁真空涨落相互作用的能量变化率，发现高加速度下真空涨落主导，且边界与加速度的耦合效应在近区和远区均显著影响原子辐射性质，为探测圆周Unruh效应提供可能。
2025-09-20 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum storage based on the control field angular scanning
在三能级原子介质中，经典控制光场与弱信号光场的非共振Raman相互作用过程中，其传播方向连续变化，实现了单光子波包的量子存储.结果表明，由于相位匹配条件，这种角度控制允许一个可逆的映射单光子波包的拉曼空间相干光栅。因此，量子存储和检索可以实现不使用原子跃迁的非均匀加宽或操纵控制场的振幅。在一定条件下，该方案被证明是数学上类似的量子存储方案的基础上控制可逆非均匀加宽的原子状态。
2012-11-14 physics.optics quant-ph
Quantum-vacuum-protected topological edge polaritons
本文发现量子真空可保护拓扑边缘极化激元，在原子晶格与单光子模式耦合系统中实现，并验证其对无序和反旋转效应的鲁棒性。
2025-02-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Three-dimensional imaging of cavity vacuum with single atoms localized by a nanohole array
零点电磁场最初被用来解释原子自发发射的起源。与腔中零点能量相关的真空涨落现在被用于量子器件，如单光子源、量子存储器、开关和网络节点。在这里，我们提出了三维（3D）成像的真空涨落在高Q腔的基础上测量的位置相关的单原子发射。原子位置的定位是通过使用一个纳米级的原子束孔径在腔模前扫描实现的。由腔输出重建了腔真空的三维结构。在波腹处真空场的均方根振幅为0.92 ± 0.07V/cm。本工作利用单原子作为亚波长成像的探针，展示了纳米尺度技术在腔量子电动力学中的实用性。
2014-03-13 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Suppression of the radiative decay of atomic coherence in squeezed vacuum
电磁真空的量子涨落是造成诸如卡西米尔力和原子辐射衰变等物理效应的原因，并对测量的灵敏度设置了基本限制。光子之间的纠缠可以产生相关性，导致这些波动降低到真空水平以下，从而允许测量超过标准量子极限的灵敏度。在这里，我们证明了耦合到正交压缩电磁真空的原子的辐射衰减率可以降低到其自然线宽以下。我们观察到超导人造原子与约瑟夫森参量放大器产生的连续压缩真空耦合后，其横向辐射衰减率降低了一倍，使得横向相干时间T_2超过真空衰减极限2T_1。我们证明，测量的辐射衰减动力学可以用来重建的巡回压缩态的维格纳分布的层析成像。我们的结果是量子光学的正则预测的第一次确认，并打开了大门，量子光-物质相互作用的新的研究。
2013-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.atom-ph
Pauli blocking of atomic spontaneous decay
原子激发态的自发衰变是物质与电磁场真空模相互作用的基本过程。因此，可以通过修改联合原子-光子系统的终态密度来设计衰变速率。在电磁场上施加适当的边界条件，可以改变原子跃迁附近的真空模式密度，从而改变原子的衰变速率。在这里，我们报告的第一个实验演示的抑制原子辐射衰减，通过减少可用的能量动量模式的原子运动时，它是嵌入在费米海的密度。
2021-03-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Interaction of atomic systems with quantum vacuum beyond electric dipole approximation
光子环境可以显著影响原子系统的发射特性和相互作用。在这种情况下，通常假设电偶极子近似是合理的，只要原子系统的空间范围与场的空间变化相比可以忽略不计。虽然这适用于许多典型的系统，但它不再适用于更现代的纳米光子结构。为了超越电偶极近似，我们提出并发展了一个分析框架来描述光子环境对电偶极近似之外的原子系统的发射和相互作用性质的影响。特别是，我们保留明确的磁偶极和电四极贡献的光物质相互作用。我们利用场量子化方案的基础上，电磁格林张量，适用于色散材料。我们得到了自发发射率、兰姆位移、多极-多极位移和超辐射率的表达式，并对色散环境进行了修正。所考虑的影响可能是实质性的适当定制的纳米结构的光子环境，示范证明。
2019-11-18 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.optics
Enhanced spectral range of strain-induced tuning of quantum dots in circular Bragg grating cavities
Julius-Maximilians-Universität Würzburg（维尔茨堡大学）；Würzburg-Dresden Cluster of Excellence ct.qmat（维尔茨堡-德累斯顿卓越集群 ct.qmat）；University of Freiburg（弗莱堡大学）；Centre for Nanosciences and Nanotechnologies CNRS, Universite Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学法国国家科学研究中心纳米科学与技术中心）；Karlsruhe Institute of Technology (KIT)（卡尔斯鲁厄理工学院）
针对圆形布拉格光栅（CBG）腔中量子点应变调谐范围因CBG结构而降低的问题，提出用ALD沉积氧化铝填充CBG沟槽的方案，恢复平面结构95%的可调性，结合FEA分析证实其有效性，为可扩展量子光源提供支撑。
2025-11-12 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph quant-ph
