Ultracold collisions of the lithium monoxide radical
在$^{2}Π_{3/2}$基态的LiO分子的超冷碰撞被认为是在外部磁场或电场的影响下。非弹性碰撞被证明是抑制在适度的实验室强度的磁场和电场的存在。使热分布再热化的弹性碰撞的速率，以及相应的低速率的加热状态改变碰撞，表明LiO气体的量子简并性或甚至分子玻色-爱因斯坦凝聚是可以实现的，只要可以实现毫开尔文范围内的初始温度。
2020-05-19 physics.atom-ph quant-ph
Optimizing the Stark-decelerator beamline for the trapping of cold molecules using evolutionary strategies
我们证明了反馈控制优化的斯塔克减速和捕获的中性极性分子，使用进化策略。在斯塔克减速器光束线脉冲电场用于减速OH自由基，并随后将它们存储在静电阱中。减速和捕获过程的效率由所施加的电场脉冲的精确定时确定。这些定时的自动优化产生被捕获的OH自由基的数量的40%的增加。
2006-09-07 physics.acc-ph physics.atom-ph physics.ins-det
Doppler-free laser spectroscopy of buffer gas cooled molecular radicals
我们展示了低温缓冲气体电池内激光烧蚀形成的冷分子自由基的无多普勒饱和吸收光谱。通过降低温度，可以简化光谱的拥挤区域，并且通过对光谱的不同区域使用不同的温度，可以最佳地研究大范围的旋转状态。我们利用该技术研究了YbF自由基的光谱，分辨率为30 MHz，测量了电子基态的磁超精细参数。该方法适用于在受控的温度和压力下对各种分子进行高分辨率光谱分析，特别适用于那些难以在气相中产生的分子。
2009-12-02 physics.atom-ph
Zeeman-tuned rotational level-crossing spectroscopy in a diatomic free radical
分子自由基的旋转水平可以使用实验室规模的磁场调节到简并。由于它们固有的窄宽度，这些相反宇称态的能级交叉已经被提议用于研究宇称违反相互作用和其他应用。我们用$^{138}$ BaF实验研究了该系统的典型表现。使用斯塔克混合检测方法，我们证明了电平交叉信号的频谱宽度小至6 kHz。我们使用我们的数据来验证预测的线型，跃迁偶极矩，和斯塔克位移，并精确地确定分子的磁性g因子。我们的研究结果构成了一个初步的概念验证，使用这个系统来研究核自旋相关的宇称破坏效应。
2014-03-11 physics.atom-ph
Method for traveling-wave deceleration of buffer-gas beams of CH
低温缓冲气体束是产生冷分子自由基亮源的一种很有前途的方法。为了使用这些光束在控制碰撞能量的反应研究中，或在捕获实验中，需要一种方法来控制光束的前进速度。斯塔克减速器可以是控制超音速射流产生的分子平均速度的有效工具，但由于脉冲长度较长，缓冲气体束的有效减速提出了新的挑战。行波减速器由于其在减速期间将分子限制在三维中的能力以及电极的模拟控制所提供的多功能性而独特地适合于满足这些挑战。我们在低温缓冲气室中产生了基态CH（$X^2Π$）自由基，并有可能产生$10^{11}$ mol/L的冷分子束。脉搏了我们提出了一个通用的协议斯塔克减速的光束与大的位置和速度传播使用的行波减速器。我们的方法涉及约束分子横向与六极的优化距离之前减速。这使分子包的相空间分布旋转，使得包与减速器的时变相空间接受度相匹配。我们证明了与模拟，这种方法可以减速的一个行波减速器的连续井中的分子的显着比例，以产生冷和受控分子实验的能量调谐光束。
2013-12-03 physics.atom-ph physics.chem-ph
The Bose-Einstein Condensate and Cold Atom Laboratory
微重力减轻了限制地面上超冷和凝聚原子实验的几个限制。它可以延长飞行时间而不会悬浮，并消除了被困原子的引力下垂。这些优势促使许多倡议在微重力平台上调整和操作实验装置。我们描述了有效载荷的设计、设计选择的动机以及美国宇航局与德国宇航中心合作的玻色-爱因斯坦凝聚体和冷原子实验室（BECCAL）的能力。BECCAL建立在以前在微重力下运行的设备的基础上，具有铷和钾，磁和光捕获的多种选择，相干操纵的不同方法，并将为国际空间站上独特的微重力环境中的量子光学，原子光学和原子干涉测量实验提供新的视角。
2019-12-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Sympathetic cooling of polyatomic molecules with S-state atoms in a magnetic trap
本文对多原子分子自由基与^1S_0原子在外加磁场作用下的低温碰撞进行了严格的理论研究。基于从头计算和标度相互作用势的精确量子散射计算表明，典型的有机分子CH2（X^3B1）（亚甲基）和其他9个三原子自由基在冷3He气体中的碰撞诱导自旋弛豫速率很慢，表明低温缓冲气体冷却和磁捕获这些分子在现有技术下是可行的.我们的计算进一步表明，在磁阱中用碱土金属原子进行共振冷却，有可能产生多原子分子的超冷气体。
2011-03-04 physics.atom-ph physics.chem-ph
A cryofuge for cold-collision experiments with slow polar molecules
超冷分子代表了物理和化学领域的一个迷人的研究前沿，但事实证明，在低速下制备致密样品具有挑战性。在这里，我们提出了一个解决方案，这一目标的非传统的方法称为冷冻离心机。它利用离心力使低温冷却的分子在实验室框架中达到低于$1\,$ K $\times k_B$的动能，相应的通量在低于$20\,$ m/s的速度下超过$10^{10}$ /s。通过获得高于$10^9$ /cm $^3$的密度和大于$25\,$ ms的相互作用时间，在氟代甲烷以及氘代氨样品中，我们观察到分子之间的冷偶极碰撞，并确定它们的碰撞截面。
2017-10-16 physics.atom-ph physics.chem-ph
Proposal for a sensitive search for electric dipole moment of electron with matrix-isolated radicals
我们建议使用矩阵隔离的顺磁双原子分子来搜索电子的电偶极矩（eEDM）。正如Shapiro在1968年提出的，eEDM导致样品在外部电场中磁化。在典型的凝聚态实验中，未成对电子上的有效场与实验室场的量级相同，通常约为$10^{5}$ V/cm。我们利用了重极性分子内部的有效电场为$10^{10}$ V/cm量级的事实。这导致了夏皮罗效应的巨大增强。所提出的实验的统计灵敏度可以允许在几个小时的积累时间内将eEDM上的电流限制提高三个数量级。
2006-07-31 hep-ex physics.atom-ph
Cold Molecule Spectroscopy for Constraining the Evolution of the Fine Structure Constant
我们报告精确测量的基态，$λ$的双峰微波跃迁的羟基自由基分子（OH）。利用斯塔克减速器产生的慢冷分子，我们将F' = 2 $\to$ F = 2跃迁的测量精度提高了25倍，（1 667 358 996 $\pm$ 4）Hz，而对于F' = 1 $\to$ F = 1跃迁，则增加10倍，得到（1 665 401 803 $\pm$ 12）Hz。将这些实验室频率与星际空间OH超脉泽的频率进行比较，将使$Δα/α$在$\sim$ $10^{10}$年内的灵敏度为1 ppm。
2006-01-17 physics.atom-ph physics.gen-ph
The effect of Landau-Zener tunnelings on the nonlinear dynamics of cold atoms in a modulated laser field
研究了冷原子在调频激光驻波场中的运动。如果原子的电子跃迁和光场之间的失谐量很大，原子在调制的光学势中运动，表现出已知的经典非线性效应，如混沌和非线性共振。当原子与光场的失谐量很小时，系统中出现两个光学势，原子在两个光学势之间进行朗道-齐纳（LZ）隧穿。这是一种极端非经典的行为。然而，我们发现，经典的非线性结构系统的相空间（KAM-环面和混沌层）的生存。LZ隧穿的量子效应仅引起这些结构之间的轨迹的小的随机跳跃（动态隧穿）。
2014-01-09 physics.atom-ph quant-ph
Cold heteromolecular dipolar collisions
我们提出了两个不同种类的中性极性分子之间的冷碰撞的第一个实验观察，每个制备在一个单一的内部量子态。首次结合斯塔克减速、磁捕获和低温缓冲气体冷却技术，使分子相互作用时间提高了10 $^5$。这使得在平均碰撞能量为3.6 cm $^{-1}$（5 K）的OH和ND $_3$之间的总陷阱损失截面的绝对测量成为可能。由于偶极相互作用，总截面在施加外部极化电场时增加。由\emph{ab initio}势能面计算的截面与零外电场下的测量值吻合得很好。这里提出的理论代表了第一个这样的分析之间的碰撞$^2Π$自由基和一个封闭的壳层多原子分子。
2010-08-30 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.chem-ph
Efficient Stark deceleration of cold polar molecules
斯塔克减速已被用于减缓和捕获几种中性，基态极性分子产生的超音速光束扩展。由于电极阵列的有限物理尺寸和可应用的电场的实际限制，只有特定速度和位置范围内的分子才能被有效地减慢和捕获。这些限制导致在一个有限的相空间接受的减速器在横向和平行于分子束轴的方向，因此，需要仔细建模的理解和实现有效的斯塔克减速器操作。我们目前的工作慢的羟基自由基（OH）阐明物理控制的演变的分子相空间包的实验结果和模型计算。从这些结果中，我们推导出必要的斯塔克减速器的有效操作的实验条件。
2004-07-02 physics.atom-ph
Compact cold atom gravimeter for field applications
介绍了一种用于野外应用的冷原子重力仪。尽管我们的重力仪很紧凑，但我们获得的性能（灵敏度为42微伽/赫兹^[0.5]，精度为25微伽）接近最好的重力仪。我们报告的重力测量在电梯，这使我们确定地球的重力梯度的精度为4 E。在非实验室环境中的这些测量表明，我们的重力仪技术是足够紧凑，可靠和强大的现场应用。最后，我们报告的重力测量在一个移动的电梯，开辟了绝对重力测量在飞机或船。
2013-02-06 physics.atom-ph physics.ins-det
Atomtronics
在冷原子的微制造潜力方面取得的进展已经定义了量子技术的一个新领域-原子电子学-其中已经设计了各种空间形状和深度非常不同的“原子电路”用于原子操纵，其精度现在接近光刻技术。原子电子装置的特点是增强的灵活性和控制的基本机制，其功能和减少退相干率是典型的冷原子系统。这种方法有望有助于实现全新类型的量子器件，同时扩大冷原子量子模拟器的范围。在本文中，我们简要介绍了该领域，并为未来的潜在方向绘制了路线图。
2015-11-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Three-Axis Measurement and Cancellation of Background Magnetic Fields to less than 50 uG in a Cold Atom Experiment
许多涉及冷和超冷原子气体的实验需要非常精确地控制耦合并驱动原子自旋的磁场。例子包括原子自旋的量子控制，光晶格中的量子控制和量子模拟，以及旋量玻色凝聚的研究。这使得（通常依赖于时间的）背景磁场的精确消除成为这种实验中的关键因素。我们描述了一种技术，它使用原子自旋本身独立地沿三个正交轴测量背景场的DC和AC分量，在~1 kHz的带宽中具有几十μ G的分辨率。一旦测量，背景场可以用三对由任意波形发生器驱动的补偿线圈来消除。在我们的实验室中，磁场环境足够稳定，可以将沿每个轴的磁场降低到小于~50 uG rms，相当于将AC部分抑制约一个数量级。这表明我们的方法可以在冷原子实验中提供一种新的低场机制。
2011-10-07 physics.atom-ph
Giant enhancement of photodissociation of polar dimers in electric fields
我们探讨了在静态电场中的极性二聚体在冷制度使用的例子LiCs分子的光解。实验室电场强度的微分截面的一个巨大的增强，并与不同的振转束缚态，连续能量以及场强进行了分析。
2011-05-03 physics.atom-ph
Few-body Bose gases in low dimensions -- a laboratory for quantum dynamics
本文从理论视角综述低维少体玻色气体，重点介绍一维系统的静态性质与关联驱动的量子动力学，并总结常用计算工具及未来研究方向。
2023-11-02 cond-mat.other cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Star clusters dynamics in a laboratory: electrons in an ultracold plasma
在开尔文温度范围内的球形超冷准中性等离子体中，可以通过激光激发超冷激光冷却的原子云来产生电子。电子的动力学行为与传统的星团动力学模型所描述的相似。单一质量分量、球对称和没有恒星演化是这里的精确假设。类似于星团中双星的形成，在等离子体中里德伯原子的三体复合也符合同样的赫吉定律：软双星变得更软，硬双星变得更硬。我们证明，这样的超冷等离子体的演变是由福克-普朗克动力学方程形式上相同的控制星团的演变。维里定理导致等离子体温度与离子和电子数之间的联系。Fokker-Planck方程近似使用气体和流体模型。我们发现，电子是在Kramers-Michie-King的类型准平衡分布的恒星在集群。知道电子分布和使用强制快速电子提取，我们能够确定知道捕获电位深度的等离子体温度。
2005-01-12 astro-ph cond-mat.str-el physics.atom-ph
