Quantum time reflection and refraction of ultracold atoms
本文在超冷原子动量晶格中引入时间边界，首次实验同时演示了量子时间反射与折射，并揭示了无序诱导的局域化转变及其鲁棒性。
2023-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Realization of an optomechanical interface between ultracold atoms and a membrane
我们将超冷原子耦合到微机械薄膜上，实现了一个光机械混合系统。原子被捕获在光晶格中，该光晶格是由激光束从膜表面的逆反射形成的。在这种设置中，晶格激光介导了膜振动和原子质心运动之间的光机耦合。我们既观察到膜振动对原子的影响，也观察到原子运动对膜的反作用。通过将薄膜耦合到激光冷却的原子上，我们设计了薄膜的耗散率。我们的观察与一个简单的模型在数量上一致。
2011-07-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Manipulating ultracold atoms with a reconfigurable nanomagnetic system of domain walls
原子尺度的量子粒子和光刻定义的纳米结构之间的鸿沟正在迅速弥合。由超冷气相原子和衬底束缚器件组成的混合量子系统已经为量子传感器、量子信息和量子控制提供了令人兴奋的前景。理想情况下，这种设备应该是可扩展的，通用的，并支持具有长相干时间的量子相互作用。满足这些标准极具挑战性，因为它要求两个不同的制度之间有一个稳定和易于处理的接口。在这里，我们展示了一个架构的原子控制的基础上域壁（DW）在平面磁性纳米线，提供了一个可调的原子相互作用，实验表现为从纳米线阵列的超冷原子的反射。我们利用纳米线的磁性可重构性来快速和远程地调整具有高可靠性的相互作用。这项原理验证研究表明，基于磁性纳米线的更精细的原子芯片用于在纳米尺度上进行原子光学的实用性。
2011-12-05 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph
Controlling higher-orbital quantum phases of ultracold atoms via coupling to optical cavities
轨道自由度对于理解强关联物质的奇异现象具有重要作用。研究了蓝失谐激光横向泵浦下，耦合到高精细度腔中的强关联超冷玻色气体。基于扩展的Bose哈伯德模型，通过调整泵浦光的反射率，我们发现原子可以选择性地转移到二维正方晶格的奇宇称$p$轨道带或偶宇称$d$轨道带，并伴随着腔光子激发。通过与腔场相互作用，原子自组织形成稳定的高轨道超流相和Mott绝缘相，并产生轨道密度波，这是腔诱导轨道翻转过程的结果。我们的研究开辟了通过耦合到光学腔来操纵强关联量子气体中轨道自由度的途径。
2021-08-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
A method for measuring deviation from Lambert diffuse scattering law of ultracold neutrons on material walls
本文提出一种实验方法，通过测量长窄超冷中子阱中心与端部窗口出射中子数之差，结合Monte Carlo模拟，来量化UCN漫散射角分布偏离Lambert余弦定律的程度。
2024-12-06 physics.atom-ph physics.ins-det
Observation of parity-time symmetry breaking transitions in a dissipative Floquet system of ultracold atoms
由非厄米宇称时间（$\mathcal{PT}$）反射对称哈密尔顿算子描述的具有平衡损耗和增益的开放物理系统，表现出可以产生随时间指数衰减或增长的模式的跃迁，从而自发地破坏$\mathcal{PT}$对称性。这种$\mathcal{PT}$对称性破缺跃迁由于其特殊的行为和功能而引起了人们的广泛兴趣。在这里，我们报告的观测$\mathcal{PT}$对称性破缺跃迁的工程时间周期性的耗散和耦合，这是通过状态相关的原子损失实现的超冷$^6$锂原子的光偶极阱。与静态耗散时出现的单一跃迁相比，时间周期跃迁在单光子和多光子跃迁域中均经历了$\mathcal{PT}$对称性破缺和恢复跃迁，并在耗散强度极小的情况下出现了与Floquet开放系统相关的丰富的相结构.这些结果使超冷原子成为研究$\mathcal{PT}$ -对称量子系统的通用工具。
2019-01-30 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Low-energy scattering of ultracold atoms by a dielectric nanosphere
从理论上研究了真空中悬浮的二氧化硅玻璃介质球与超冷原子的低能散射。原子和介质表面通过色散力相互作用，色散力的强度敏感地依赖于极化率、介电函数和几何形状。对于铯和铷原子，分别，我们计算的原子-表面相互作用强度，并通过考虑吸附到表面上的原子的静态散射状态的特征。当入射原子的能量降低时，我们发现量子散射和经典散射之间的差异分两步出现。首先，由于德布罗意物质波衍射，弹性散射的量子力学微分截面在能量尺度相当于几个微开尔文的温度单位时开始偏离经典截面。第二，发现在低于几个纳开尔文的制度，其中发生的经典禁止反射与$s$波散射，和角动量的离散性质的横截面的差异。我们还研究了量子和经典散射特性对纳米球半径的依赖关系。这篇论文为识别量子机制和理解不同温度下纳米颗粒与环境气体碰撞中量子效应的物理起源铺平了道路。
2021-12-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Optical and evaporative cooling of cesium atoms in the gravito-optical surface trap
我们报道了在倏逝波原子镜上方的铯原子气体的冷却。在高密度下，基于非弹性反射的光学冷却被发现受到密度相关的过量温度和由于涉及排斥分子状态的超冷碰撞引起的陷阱损失的限制。然而，获得了用于随后的蒸发冷却的非常好的启动条件。我们的第一个蒸发实验表明，温度从10 μ K下降到300 nK，随着增益的相空间密度的近两个数量级。
2000-05-14 physics.atom-ph
The Invisible Quantum Barrier
我们利用已有的数据构造了一个代表量子反射现象的不可见量子势垒。我们使用阿贝尔方程来反演数据。由此产生的不可见量子势垒在两个轴上都是双值的。我们研究了原子和玻色-爱因斯坦凝聚体在固体硅表面反射的情况。一个时间相关的，一个空间维Gross-Pitaevskii方程求解BEC的情况下。我们发现，BEC的行为非常相似的单原子，除了尺寸效应，这表现在一个最大的反射率在小距离的墙壁。原子-原子相互作用对BEC反射和相应的不可见势垒的影响被发现是可观的，在低速和有限尺寸效应。讨论了超冷原子或BEC在两壁之间的囚禁。
2010-05-08 nucl-th physics.atom-ph
Prospects for studies of the free fall and gravitational quantum states of antimatter
不同的实验正在进行中，以测量重力对冷中性反物质原子，如正电子素，μ素和反氢原子的影响。其中，CERN的GBAR项目旨在精确测量超冷反氢原子的引力下落。在超冷状态下，反氢原子与表面的相互作用受量子反射现象控制，这导致反氢原子在物质表面上反弹。这允许应用滤波方案来增加自由降落测量的精度。在最小垂直速度的极限下，反氢原子处于引力量子态，与超冷中子（UCN）非常相似。电子偶素是另一个涉及反物质的中性系统，目前UCL正在研究反物质在重力作用下的自由降落。基于正在开发的自由降落测量实验技术，也可以在电子偶素中观察到引力量子态。在这篇文章中，我们回顾了正在进行的实验的现状，并讨论了观测反物质引力量子态的前景及其意义。
2014-09-01 gr-qc physics.atom-ph quant-ph
An on-chip optical lattice for cold atom experiments
提出了一种基于原子-芯片的集成光晶格系统，用于冷原子和超冷原子的研究。形成晶格所需的逆反射光学器件直接键合到原子芯片，从而实现紧凑且鲁棒的片上光晶格系统。在磁阱中实现玻色-爱因斯坦凝聚后，我们将原子直接加载到垂直取向的一维光晶格中，并演示了朗道-齐纳隧穿。本文提出的原子芯片技术可以很容易地推广到更高维的光晶格。
2015-06-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Disassociation of a one-dimensional cold molecule via quantum scattering
本文提出一维冷分子量子散射最简模型，结合 Born 近似与 Lippmann-Schwinger 数值解分析解离、反射和透射概率，发现最大解离速率随相互作用强度和入射动量增大存在极限。
2023-07-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
K-matrix formulation of two-particle scattering in a wave guide in the presence of one-dimensional spin-orbit coupling
中性超冷原子系统中人工规范场的产生为研究洁净环境中自旋轨道耦合项的影响提供了可能。在K矩阵散射框架下，研究了存在自旋-轨道耦合项的波导中两原子的多通道散射特性。共振的可调谐性，诱导的外部波导的几何形状，相互作用，和自旋轨道耦合项的相互作用，被证明。我们的结果为K-矩阵元素以及部分和全反射系数的两个相同的费米子相互作用通过有限范围的相互作用势在单重态通道进行比较，与那些获得的严格一维有效的低能量哈密顿量，其中使用有效的耦合常数在张等人[科学报告4，1（2014）]和Zhang等人[Phys.Rev.A88，053605（2013）]作为输入。在有效哈密顿量适用的情况下，只要考虑耦合常数的能量依赖性，就可以得到很好的一致性。我们的方法自然地描述了与激发的横模相关的频带位于与最低横模相关的频带的子集之下的能量状态。阈值行为进行了讨论，散射观测值与束缚态属性。
2018-08-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Spectroscopic measurement of the Casimir-Polder force in the intermediate regime
University of California San Diego（加州大学圣迭戈分校）；University of Oregon（俄勒冈大学）
研究通过光谱探测揭示了介电表面与冷原子间Casimir-Polder力，验证了QED计算结果，排除了长距离和短距离近似，为研究不同表面性质和几何结构的CP效应奠定基础。
2026-04-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
