Bose-Stimulated Raman Adiabatic Passage in Photoassociation
我们分析了玻色-爱因斯坦凝聚体的相干双色光缔合,重点研究了原子到分子的自由-束缚-束缚跃迁中的受激拉曼绝热过程。这个问题特别令人感兴趣,因为预测STIRAP在非退化情况下必然不存在[Javanainen和Mackie,Phys.Rev.A58,R789(1998)]。然而,玻色刺激增强了原子凝聚物的自由束缚偶极矩阵元素,并且光缔合STIRAP被证明是一种可行的机制,用于将原子凝聚物转化为具有近单位效率的分子凝聚物。
1999-10-01 cond-mat.stat-mech physics.atom-ph physics.chem-ph
Robust switching of superposition-states via a coherent double stimulated Raman adiabatic passage
对量子态的相干操纵在精确控制量子系统中具有至关重要的作用。一个基本的目标是相干地转移所需状态的人口与近单位保真度。为此,我们在理论上证明了一种新的三能级$Λ$型系统中的相干双受激拉曼绝热通道(STIRAP),实现了两个基态上的不等初始准备的开关。该操作使用单个光脉冲序列来完成亮STIRAP和暗STIRAP过程,其中中间电平失谐和脉冲延迟必须被给予最佳调节。此外,由于双STIRAP跃迁的不完全性,还讨论了开关保真度对中间态自发损耗、脉冲幅度和布居数差的敏感性。本工作提出了一种简单可行的全光切换叠加态量子态的方法,为实现量子系统的相干操控迈出了一步。
2018-11-01 physics.atom-ph
Stimulated Raman Adiabatic Passage (STIRAP) as a Route to Achieving Optical Control in Plasmonics
采用自洽模型研究了三能级量子辐射体与等离子体系统耦合的光学性质。结果表明,受激拉曼绝热通过(STIRAP)技术可以成功地用于控制具有集体效应的杂化材料的光学性质,并在光-物质相互作用中发挥重要作用。我们考虑了一个核-壳纳米线组成的银核和耦合量子发射器的外壳,并利用STIRAP计划来控制这种系统的散射效率在频率和空间依赖的方式。在STIRAP诱导的粒子数向终态的转移发生后,核壳纳米线表现出两组Rabi分裂,Fano线型表明在等离子体近场驱动下两种不同原子跃迁之间存在强相互作用.
2012-08-24 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.optics
Comment on "Stimulated Raman adiabatic passage from an atomic to a molecular Bose-Einstein condensate"
从理论上研究了自由相互作用的~(87)Rb玻色-爱因斯坦凝聚体的集体双色光缔合,着重研究了从原子到稳定分子凝聚体的受激拉曼绝热通过(STIRAP).特别地,Drummond等人[Phys.Rev.A65,063619(2002); cond-mat/0110578]已经预测粒子-粒子相互作用可以限制集体原子-分子STIRAP的效率,并且优化激光参数可以部分地克服该限制。我们建议,可以进一步提高分子转化效率,通过处理的初始冷凝物密度作为一个优化参数。
2004-03-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Stimulated Raman adiabatic passage-like protocols for amplitude transfer generalize to many bipartite graphs
绝热通过技术,用于驱动一个系统从一个量子态到另一个量子态,在物理和化学中有着广泛的应用。我们专注于在强耦合系统上空间传输量子振幅的技术,如受激拉曼绝热通道(STIRAP)和绝热通道相干隧穿(CTAP)。以前的结果被证明适用于某些图,如线性链,正方形和三角形格子,以及支链。我们证明,类似的协议的工作更普遍,在一个大类(半)二分图。特别是,在随机耦合下,绝热传输是可能的,在图上,允许一个完美的匹配时,发送器被删除,当接收器被删除。STIRAP/CTAP的许多有利的稳定性特性是继承的,我们的研究结果很容易适用于多个潜在的接收器和接收器之间的传输。我们数值测试传输之间的树叶的树,并发现令人惊讶的准确转移,特别是当使用跨越。我们的结果可能会在多台量子计算机之间的短距离通信中找到应用,并在图论中开辟了一个关于0值附近的谱隙的新问题。
2020-06-17 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Ramsey interferometry of nuclear spins in diamond using stimulated Raman adiabatic passage
本文首次实验演示了金刚石NV色心中$^{14}$N核自旋的STIRAP,并基于半STIRAP脉冲开发了广义拉姆齐干涉方案,增强了鲁棒性,为金刚石传感器长期稳定性提升铺路。
2024-07-22 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.atom-ph
Improved efficiency of stimulated Raman adiabatic passage in photoassociation of a Bose-Einstein condensate
我们从理论上研究了玻色-爱因斯坦凝聚体的拉曼光缔合,重新审视了受激拉曼绝热通道(STIRAP)。由于碰撞平均场的移动,有效的分子转换需要强耦合和低密度,这两者都可以带来流氓光解非凝聚模式。我们明确地表明,流氓过渡是可以忽略不计的低激发态分数和光解离是慢于STIRAP的时间尺度。此外,我们推导出一个减少参数模型的碰撞,从而发现,在分子转换效率的增益可以通过调整原子-原子散射长度与非共振磁缔合。当原子-原子散射长度被调谐到分子-分子或原子-分子散射长度的特定分数时,该增益饱和。我们的结论是,一个完全优化的STIRAP计划可能提供最好的机会,实现相干转换从原子到分子凝聚体与光缔合。
2004-05-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Control of valence-electron motion in Xe cations using the stimulated-Raman-adiabatic-passage technique
University of Arizona(亚利桑那大学)
本文提出利用STIRAP技术控制氙离子价电子运动,通过量子态叠加调控实现超快电荷迁移,并结合阿秒光谱探测系统。
2026-01-13 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Reply to comment on "Searching for Topological Defect Dark Matter via Nongravitational Signatures"
在Avelino、Sousa和Lobo [arXiv:1506.06028]的评论中,通过比较拓扑缺陷的动能与脉冲星的总能量,认为由于拓扑缺陷网络通过脉冲星而导致的脉冲星毛刺现象的起源面临着严重的困难。在这里,我们指出,拓扑缺陷可能会引发传统场景中的脉冲星故障,例如涡旋解钉扎。如果从拓扑缺陷传递的能量超过单个钉扎涡旋的激活能,这可能导致涡旋的雪崩解钉扎,从而导致脉冲星毛刺,因此毛刺事件所需的角动量和能量来源由脉冲星本身提供。事实上,这样一个过程的激活能可能非常小(与观测到的脉冲星旋转动能在故障开始时的增加相比,基本上为零)。通过拓扑缺陷进入脉冲星的核心,可能会发生涡旋的脱钉。
2016-04-22 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Application of adiabatic passage in Rydberg atomic ensembles for quantum information processing
综述了利用绝热快速通过和受激拉曼绝热通过相干控制原子系综里德伯量子态的方法。这些方法通常用于简单的二能级和三能级系统中的粒子数反转。我们表明,绝热技术使我们能够控制人口和相位动力学的复杂纠缠态的介观原子系综的量子信息处理与里德伯原子。基于绝热通过、里德伯阻塞和里德伯原子中的Förster共振,我们还提出了几种单量子比特和双量子比特的量子门方案。
2020-01-15 physics.atom-ph quant-ph
Formation of a molecular ion by photoassociative Raman processes
从理论上证明了在低能量下,通过光缔合双光子喇曼过程,原子与离子碰撞形成冷分子离子的可能性。我们探讨了从离子-原子散射态到离子分子态的受激拉曼绝热通过(STIRAP)的可能性。我们提供的物理条件下,相干布居转移是可能的受激拉曼光缔合。这些结果对在离子-原子冷碰撞中实现光声放大具有重要意义。
2016-09-12 physics.atom-ph
Many-body adiabatic passage: Quantum detours around chaos
本文研究了存在在位相互作用时受激拉曼绝热过程的多体动力学。在经典的平均场极限,探讨物理。{ \bf 121},250405(2018),相互作用诱导的混沌导致在参数的准静态变化下绝热性的破坏,从而在有效的布居转移上产生{ \em低}扫描速率边界。我们表明,对于相应的多体系统,从初始到目标状态的替代量子路径,甚至更慢的扫描速率打开。这些量子迂回避免了混沌的经典路径,因此允许鲁棒和有效的人口转移。
2018-12-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Quantum gates in mesoscopic atomic ensembles based on adiabatic passage and Rydberg blockade
我们提出了绝热通道中的几何相位补偿方案,该方案可用于实现由任意数量的强相互作用原子组成的原子系综的量子逻辑门。分析了使用受激拉曼绝热通过(STIRAP)或绝热快速通过(ARP)脉冲的双序列的协议。在两个STIRAP序列之间切换失谐的符号,或反转两个ARP脉冲之间的相位,提供了具有良好定义的幅度和相位的状态转移,其独立于里德伯阻断机制中的原子数。使用这些脉冲序列,我们提出了通用的单量子比特和两个量子比特的操作在原子系综包含一个未知数量的原子协议。
2013-05-20 physics.atom-ph quant-ph
Transport of ultracold atoms between concentric traps via spatial adiabatic passage
研究了超冷原子在隧道耦合柱对称同心势场中的空间绝热通过过程。具体来说,我们讨论了快速绝热通过(RAP)技术的物质波模拟,用于将单个原子从谐波陷阱高保真且稳健地加载到谐波环势中,以及其在两个同心环之间的传输。我们还考虑了一个系统的三个同心环和调查运输的最内层和最外层的环之间的单个原子利用物质波模拟的受激拉曼绝热通道(STIRAP)技术。我们描述的RAP类和STIRAP类动力学的两个和三个状态的模型,分别获得良好的协议与相应的二维薛定谔方程的数值模拟。
2016-01-04 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Sawtooth Wave Adiabatic Passage in a Magneto-Optical Trap
从理论上研究了锯齿波绝热通道在一维磁光阱中的应用。与先前讨论的相关方法相反,我们的方法利用受激吸收和发射过程的重复循环来实现捕获和冷却,从而减少光子散射产生的不利影响。具体来说,我们证明了这种方法的冷却,减速和陷阱粒子的能力,更少的自发发射的光子,更高的力量和更短的时间相比,传统的MOT计划,利用相同的窄线宽过渡。我们计算的相空间压缩是可以实现的,并表征所产生的系统平衡云的大小和温度。
2020-05-14 physics.atom-ph quant-ph
Study of the adiabatic passage in tripod atomic systems in terms of the Riemannian geometry of the Bloch sphere
本文用微分几何方法分析了受激喇曼绝热通过过程。本工作的灵感来自布鲁斯W. Shore等人(R. G.乌纳扬湾W. Shore和K. Bergmann Phys.Rev.A \textbf{59},2910(1999))。我们演示了如何一个纯粹的几何解释的绝热通过量子三脚架系统作为一个黎曼平行运输的暗态矢量沿布洛赫球允许描述一个给定的序列的斯托克斯,泵浦和控制激光激发脉冲的系统的演变。结合Dykhne-Davis-Pechukas绝热性准则和球上圆的极大极小原理,这种方法可以获得高保真三脚架分数STIRAP的最佳激光脉冲序列的解析形式。与$Λ$系统中的常规STIRAP相比,最佳激光脉冲序列的高斯近似允许达到$10^{-7}$对于$300$的绝热性参数的不保真度,而不会对群体转移精度产生明显的振荡或其他有害影响。
2022-10-26 physics.atom-ph quant-ph
Phase evolution of superposition target states in adiabatic population transfer
Imperial College London(帝国理工学院)
研究绝热人口转移中叠加态的相位演变,探讨脉冲幅度、宽度和时间对最终叠加态相位的影响,应用于原子和分子系统对称性违反测量。
2026-03-13 physics.atom-ph quant-ph
Exact solutions and magnetic monopoles in adiabatic three level systems
研究了受激拉曼绝热通道中三能级系统中与薛定谔方程相关的几何相位。我们明确地解决了一个对偶模型,其中的脉冲施加在违反直觉和直觉的顺序。我们发现,当脉冲面积有限时,会产生一对带相反电荷的磁单极子,导致末态粒子数的振荡。相移的应用包括例如量子计算中的相位门、量子密码学中的相位操纵和量子干涉中的相位相互作用。
2020-04-14 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Gaussian and sinc shaped few-cycle pulse driven ultrafast coherent population transfer in lambda- like atomic systems
我们提出了一种简单的方案来实现有效和快速的相干布居转移(CPT),利用非线性啁啾高斯形状的几个周期的激光脉冲或非啁啾正弦形状的几个周期的激光脉冲。所提出的方案被证明是相当强大的对激光参数的变化,如时间脉冲宽度,啁啾率,载波包络相位和拉比频率。我们发现,与所谓的受激拉曼绝热通过(STIRAP)技术相比,我们的计划完全人口转移与几个周期的高斯形状的激光脉冲需要更少的脉冲面积。
2012-01-22 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Raman Photoassociation of Bose-Fermi Mixtures and the Subsequent Prospects for Atom-Molecule Cooper Pairing
我们从理论上研究了简并玻色-费米混合原子的拉曼光缔合以及原子和分子之间的反常(库珀)配对的前景。稳定的费米子分子通过自由束缚-束缚受激拉曼绝热通道产生,与纯玻色子系统相反,尽管碰撞也会发生。由于剩余的原子凝聚体增强了费米子内的相互作用,超流体向原子-分子库珀对的转变发生在比目前可行的温度低大约一个数量级的温度下。
2004-03-18 cond-mat.soft cond-mat.supr-con nucl-th