Resonant Coupling in the Heteronuclear Alkali Dimers for Direct Photoassociative Formation of X(0,0) Ultracold Molecules
采用高质量的从头计算势能曲线，目前可用的光缔合形成的超冷异质碱金属二聚体在其最低的振子水平（表示为X（0，0））的有前途的途径进行检查。一个有前途的途径KRb，涉及的$2 ^1Π$和$1 ^1Π$状态的共振耦合的最低激发渐近线（K（$4s$）+Rb（$5p_{1/2}$）），发现也发生RbCs和不太有希望的KC以及。$3 ^1 Σ^+ $和$1 ^1Π$状态的共振耦合，也刚好低于最低激发渐近线，被发现是有希望的LiNa，LiK，LiRb，和不太有希望的LiCs和KC。在最终的二聚体NaK、NaRb和NaCs中，直接光缔合到接近解离的$1 ^1Π$状态似乎是有希望的，尽管可能需要在最低激发渐近线以下失谐超过100 cm $^{-1}$。
2009-09-24 physics.atom-ph
State-Selective Detection of Near-Dissociation Ultracold KRb $X^1Σ^+$ and $a^3Σ^+$ Molecules
我们报道了近解离超冷KRb分子在基态$X^1Σ^+$和亚稳态$a^3Σ^+$的状态选择性检测。这些分子是由超冷原子的光缔合产生的，然后辐射衰变到$X$和$a$态的高振动能级。检测利用共振增强单色双光子电离，然后通过飞行时间质谱。在582-625 nm的范围内扫描检测激光频率，我们观察到从$v''$ =86-92能级的$X$态的跃迁，其被高达30 cm的$^{-1}$束缚，以及$v''$ =17-23能级的$a$态的跃迁，其也被高达30 cm的$^{-1}$束缚。测量的振动间距与先前测量的振动间距以及从相关势能曲线计算的振动间距非常一致。相对振动的人口也是一致的与弗兰克-康登因子的衰变从光相关的水平。
2005-06-30 physics.atom-ph
Electric field suppression of ultracold confined chemical rates
本文研究了一维光晶格中极性分子的超冷碰撞。利用量子散射理论和坐标系变换方法，我们计算了费米子分子的弹性和化学猝灭速率常数。以KRb分子为原型，我们发现零电场下碰撞猝灭速率随约束的增加而增加，但当电场打开时，碰撞猝灭速率被抑制，对于碰撞能量为500 nK的分子，对于实际的分子密度，对于实验可达到的电场和陷阱约束，我们预测KRb分子的寿命为1 s.我们发现弹性淬火碰撞率的比例约为100，这可能足以实现有效的实验蒸发冷却的极性KRb分子。
2010-03-21 physics.atom-ph
Frequency shifts of photoassociative spectra of ultracold metastable Helium atoms : a new measurement of the s-wave scattering length
我们观察到磁囚禁的亚稳态$^4$ $^*$原子的单色光缔合光谱中的光致频率移动。在与$2^3S_1 - 2^3P_0$渐近线相连的纯长程$0_u^+$势中，一对超冷自旋极化的$2^3S_1$氦原子被激发到分子束缚态。这种位移是由分子激发束缚态与两个碰撞$2^3S_1$原子的散射态和束缚态的光耦合引起的。我们测量了$0^+_u$势中几个振转能级的频移，发现它与光缔合激光强度呈线性关系。与理论分析的比较提供了一个很好的指示的s-波散射长度$a$的五重态（$^5Σ_g^+$）的潜力，$a=7.2\pm 0.6$ nm，这是显着低于大多数以前的结果通过非光谱方法。
2005-09-22 cond-mat.other physics.atom-ph
A protocol to realize triatomic ultralong range Rydberg molecules in an ultracold KRb gas
我们提出了一个实验上可实现的方案，以产生三原子超长程里德堡分子（TURM），形成在超冷KRb陷阱。利用Rydberg电子-分子的各向异性偶极相互作用，设计了非零量子缺陷Rydberg能级与KRb分子在N=0和N=2转动能级的近共振耦合.这种近共振耦合增强了TURM结合并产生有利的Franck-Condon因子。计划posterion和铷激发证明。
2019-12-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Ultracold molecules from ultracold atoms: a case study with the KRb molecule
冷原子或分子的超冷碰撞使得由两个碰撞物质形成的碰撞复合物的束缚态可用于冷物质或复合物的控制和操纵。这种共振最好用共振散射理论来处理，该理论在超冷领域可以利用长程势的性质和多通道量子缺陷理论的方法。通过对40K87Rb分子的阈值散射态和束缚态的耦合道计算，说明了用长程势的量子亏损理论的思想和方法，同时也证明了束缚态在整个光谱中的自旋性质.
2009-01-15 physics.atom-ph physics.chem-ph
Prospects for Narrow-line Cooling of KRb Molecules in Rovibrational Ground State
提出并实验研究了KRb分子振转基态的窄线冷却方案。研究表明，KRb的自旋禁戒$\mathrm{X^1Σ^+} \rightarrow \mathrm{b^3Π_{0^+}}$跃迁具有高的对角夫兰克-康登因子和窄的线宽，是实现分子窄线激光冷却的理想跃迁。为了证实这一预测，我们对超冷的$^{41}$ K $^{87}$ Rb分子进行了光学和微波光谱学研究，并确定了$\mathrm{X^1Σ^+} (v''=0) \rightarrow \mathrm{b^3Π_{0^+}} (v'=0)$跃迁的线宽（$2π\times$ 4.9（4）kHz）和Franck-Condon因子（0.9474（1））。这一结果为在亚微开尔文温度下全光学生产极性分子打开了大门。
2013-11-13 physics.atom-ph
Photoassociative creation of ultracold heteronuclear 6Li40K* molecules
我们研究了在磁光阱中通过单光子光缔合形成弱束缚、电子激发的异质结6Li 40 K * 分子。我们在Li（2S_（1/2））+K（4P_（3/2））和Li（2S_（1/2））+K（4P_（1/2））渐近态以下325 GHz范围内进行了陷阱损失谱研究，观察到60多个共振态，确定它们是8个吸引长程分子势中7个的振转能级。导出了长程色散系数和转动常数。我们发现大分子的形成速率高达~3.5x10^7s^（-1），这与homomethyl 40K_2* 的形成速率相当。利用理论模型，我们推断出深束缚电子基态振动能级X^1 <$^+（v '= 3）的衰减速率为~5x10^4s^（-1）。我们的结果为超冷玻色子基态6Li 40 K分子的制备铺平了道路，该分子具有大的固有永久电偶极矩。
2011-08-02 cond-mat.other cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Probing ultracold chemistry using ion spectrometry
原子、分子和光学（AMO）物理学技术的快速发展使分子物种的超冷样品的创建成为可能，并为探索超低温体系中的化学提供了机会。特别是，反应物原子和分子的外部和内部量子自由度都受到控制，从而可以研究超冷反应中长程势的作用。这些反应的动力学通常使用反应物的损失作为替代来确定。为了将这些研究扩展到短程，我们开发了一种实验装置，将量子态选择的超冷KRb分子的产生与离子质谱和动能谱相结合，并直接观察KRb + KRb反应中间体和产物[Science，2019，366，1111]。在这里，我们详细介绍了该装置。对于未来的研究，旨在检测反应产物的量子态，我们展示了一个基于光解的计划，以校准离子动能谱仪在低能量。
2019-12-29 physics.atom-ph physics.chem-ph
Formation of deeply bound ultracold Sr_2 molecules by photoassociation near the ^1S + ^3P_1 intercombination line
基于最新的从头计算方法，我们预测了Sr_2分子在电子基态任意振动能级上光缔合形成的可行性。关键是c^3 <$_u、A^1 <$_u^+和B^1 <$_u^+态之间的强自旋轨道相互作用。它不仅产生了一个有效的偶极矩，允许在^1S + ^3P_1相互结合线附近发生自由到束缚的跃迁，而且还通过共振耦合的激发态振转能级到基态X^1 π_g^+势的深束缚振转能级，促进了束缚到束缚的跃迁，其中v”低至v”=6。自旋-轨道相互作用对这两种光路都有影响。因此，具有到深度束缚基态能级的最大束缚到束缚跃迁时刻的那些激发态能级也表现出足够的光缔合概率，与Zelevinsky等人先前观察到的最低弱束缚激发态能级的光缔合概率相当[Phys.Rev.Lett. 96，203201（2006）]。我们的研究为在基态水平上有效地光缔合产生Sr_2分子铺平了道路，该水平适合于测试电子与质子质量比的实验。
2012-03-20 physics.atom-ph
Direct observation of bimolecular reactions of ultracold KRb molecules
飞秒化学技术在探测化学反应中的瞬态中间体所需的短时间尺度上发挥了重要作用。在这里，我们采取了对比的方法，通过在超低温下制备反应物分子在其最低的振子量子态中来延长中间体的寿命，从而大大减少了它们相互碰撞时可访问的出口通道的数量。利用500 nK温度下钾-铷分子的捕获气体的电离光谱和速度图成像，我们直接观察了反应$^{40}$ K $^{87}$ Rb + $^{40}$ K $^{87}$ Rb $\rightarrow$ K $_2$ Rb $^*_2$ $\rightarrow$ K $_2$ + Rb $_2$的反应物、中间体和产物。除了观察到一个长寿命的能量丰富的中间复合物，这种技术打开了大门，进一步研究量子态解决反应动力学的超冷制度。
2019-11-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Analyzing the photoassociation spectra of ultracold $^{85}$Rb$^{133}$Cs molecule in $(3)^3Σ^+$ state
建立了一个理论模型来分析$^{85}$ Rb $^{133}$ Cs分子的$(3)^3Σ^+$态的光缔合光谱。确定了$(3)^3Σ^+$态9个振动能级的项能量、自旋-自旋耦合常数和超精细相互作用常数。根据拟合的项能量和转动常数，用RKR方法得到了$(3)^3Σ^+$态的势能曲线，并与ab初始势能曲线进行了比较。
2022-05-24 physics.atom-ph
Quantum-State Controlled Chemical Reactions of Ultracold KRb Molecules
在超低温下化学反应是如何进行的？简单的量子力学规则，如量子统计，单次散射分波，和量子阈值定律提供了一个清晰的理解下的碰撞能量的分子反应性？从光学捕获的近量子简并气体的极性$^{40}$ K $^{87}$ Rb分子在其绝对基态制备，我们报告的实验证据放热原子交换化学反应。当这些费米子分子在一个单一的量子态在几百nanoKelvin的温度下制备，我们观察到p波为主的量子阈值碰撞所产生的隧道通过角动量势垒，其次是一个近统一的概率短程化学反应。当这些分子在两种不同的内部状态下制备时，或者当分子和原子聚集在一起时，由于没有离心屏障的s波散射，反应速率提高了10到100倍。测得的速率与预测的普遍损失率有关的两体范德华长度。
2009-12-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Photoassociative Spectroscopy of $^{87}$Sr
我们证明了超冷费米子$^{87}$ Sr原子的光缔合。用半经典LeRoy-Bernstein模型拟合了$^1Σ^+_u$-$5s^2\,^1$-S-$_0+5s5p\,^1$-P-$_1$分子势上一系列分子态的结合能，并将PA共振强度与基于已知$^1$-S-$_0+^1$-S-$_0$基态势的预测进行了比较.对玻色子同位素$^{84}$ Sr和$^{86}$ Sr进行了类似的测量和分析，允许结合分析激发态电势的长程部分和确定$5.20 \pm 0.02$ ns的$5s5p\,^1$ P $_1$原子态寿命。这些结果使得能够在广泛的实验条件下预测PA速率。
2021-01-27 physics.atom-ph quant-ph
Überresonant Scattering of Ultracold Molecules
与纯粹的原子碰撞相比，超冷分子碰撞潜在地支持大量的Fano-费什巴赫共振，这是由于大量的振转态可用。事实上，对于碱金属二聚体，我们发现，即使在超冷实验的亚$μ$ K温标上，共振的密度也根本无法分辨。因此，所有的可观测量在许多共振上变得平均，并且可以通过更简单的非共振散射计算来有效地描述。两个特别的例子进行了讨论：非化学反应RbCs和化学反应KRb。在前一种情况下，长寿命的碰撞复合物的形成可能导致分子从陷阱中喷出。在后一种情况下，化学反应使共振扩大得如此之多，以至于它们变得不可观察。
2012-10-17 physics.atom-ph
Ultracold giant polyatomic Rydberg molecules: coherent control of molecular orientation
我们预言了一类由囚禁的超冷里德伯原子和极性分子形成的超冷巨分子的存在。导致这种分子形成的相互作用是各向异性电荷-偶极相互作用（$a/R^2$）。我们发现，突出的候选分子，如KRb和氘代羟基（OD）应绑定到里德堡铷原子，能量$E_b\simeq 5-25$ GHz的距离$R\simeq 0.1-1 \ μ$ m。这些分子在双阱中形成，模仿手性分子，每个阱含有特定的偶极取向。我们制备了一组相关的修饰电子偶极本征态，用于共振拉曼方案中相干控制偶极取向，并创建猫状纠缠态的极性分子。
2010-03-10 physics.atom-ph
Bimolecular chemistry in the ultracold regime
原子、分子和光学（AMO）物理技术的进步使简单分子能够冷却到超冷状态（$\lesssim$ 1 mK），并为以前所未有的控制水平研究化学反应提供了机会。本文综述了超低温下双分子化学研究的最新进展。我们首先简要概述了生产，操纵和检测超冷分子的方法。然后，我们调查的实验工作，利用超冷分子的可控性探测和修改他们的远程相互作用。进一步结合使用物理化学技术，如质谱和离子成像，显着提高了超冷反应的检测，并使其在短距离的动力学探索。我们讨论了在低于1 $μ$ K下引发的KRb + KRb $\rightarrow$ K $_2$ + Rb $_2$反应的一系列研究，包括对长寿命复合物的直接观察，通过守恒核自旋对产物转动态控制的演示，以及使用产物的完整量子态分布对统计模型的检验。
2021-06-27 physics.atom-ph physics.chem-ph
Controllable binding of polar molecules and meta-stability of 1-D gases with attractive dipole forces
我们探索一维（1-D）样品的超冷极性分子与吸引力的偶极-偶极相互作用，并显示存在一个排斥的障碍，由于分子之间的强四极相互作用。这种势垒可以稳定超冷KRb分子的气体，甚至导致支持分子之间束缚态的长程阱。这些井的属性可以控制由外部电场，允许形成长的聚合物状链的KRb，和量子相变的研究，通过改变分子之间的有效相互作用。我们讨论了这些结果对其他系统的推广。
2012-07-11 physics.atom-ph physics.chem-ph
Product state control of bi-alkali chemical reactions
我们考虑超冷，化学反应散射碰撞的双原子分子KRb。当两个这样的分子在超冷气体中碰撞时，我们发现它们在能量上被禁止反应形成三聚体物种K $_2$ Rb或Rb $_2$ K，因此只能通过键交换反应2KRb $\to$ K $_2$ + Rb $_2$进行反应。此外，在该反应中释放的微小能量原则上可以通过施加电场或微波场设置为零，这意味着控制化学反应中可用的反应通道的方法。
2010-04-19 physics.atom-ph
Photoassociation of ultracold long-range polyatomic molecules
我们探索了在基态电子态下，由外场排列的超冷极性分子对光学形成长程四原子和更大的多原子分子的可行性。根据相互作用的双原子分子的相对取向，我们发现，一个四原子可以形成为一个弱结合的复杂的非常扩展的晕态或作为一个纯的长程分子组成的共线或近共线的双原子分子。后者是一种新型的四原子分子，由两个双原子分子在长的分子间范围内结合而成，并被预测在冷和超冷状态下是稳定的。我们对超冷KRb和RbCs进行了数值研究，分别产生了（KRb）$_2$和（RbCs）$_2$复合物。基于极性分子间长程相互作用的普适性质，我们确定了具有良好偶极矩和四极矩比值的三原子和四原子线性极性分子，并将其推广到多原子分子。
2021-06-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Universalities in ultracold reactions of alkali polar molecules
我们考虑基态的超冷碰撞，杂原子碱金属二聚体，即使在亚微开尔文温度下也容易发生四中心化学反应2AB-> A2 + B2。这些反应强烈地依赖于物质、温度、电场和光晶格中的限制。我们计算了这些相互作用的从头算范德华系数，并使用量子形式来研究这种分子在外电场和光晶格下的散射性质。我们还应用量子阈值模型来探索反应速率对各种参数的依赖性。我们发现，在杂碱费米子物种，LiNa是最不活泼的，而LiCs是最活泼的。对于玻色子物质，LiK在零场下是最具反应性的，但是一旦施加足够高的电场，所考虑的所有物质- LiNa、LiK、LiRb、LiCs和KRb -共享通用的反应速率。
2011-08-18 physics.atom-ph
Measurement of the variation of electron-to-proton mass ratio using ultracold molecules produced from laser-cooled atoms
近年来，操纵冷分子的实验技术有了很大的发展。对冷分子的精确测量有望为基础物理学提供见解。我们用旋振纯的超冷KRb分子样品改进了电子质子质量比（$μ= \frac{m_{\rm e}}{M_{\rm p}}$）稳定性的测量。该测量是基于一个大的灵敏度系数的分子光谱学，它利用了几乎一个简并对振动能级之间的过渡，每个与不同的电子势。观察到的$μ$的时间变化限度为$\frac{1}μ\frac{dμ}{dt} = (0.30\pm1.0) \times 10^{-14}$年$^{-1}$，与迄今为止最严格的实验室分子限度相比，该限度优于5倍。进一步的改进应该是直截了当的，因为我们的测量只受到统计误差的限制。
2019-08-23 physics.atom-ph
Detection of Long-Lived Complexes in Ultracold Atom-Molecule Collisions
研究了$^{40}$ K $^{87}$ Rb分子和$^{87}$ Rb原子的超冷混合物中的碰撞损失，其中两种物质之间的化学反应是能量禁止的。通过直接检测的KRb $_{2}^{*}$中间体的原子-分子碰撞形成的复合物，我们表明，一个$1064$ nm的激光光源用于光捕获的样品可以有效地耗尽复杂的人口通过光激发，这种效果可以解释在混合物中观察到的普遍的两体损失。通过监测KRb $_{2}^{*}$人口的时间演变后，突然减少的$1064$ nm激光强度，我们测量的复合物的寿命（$0.39(6)$毫秒），以及光激发率为$1064$ nm光（$0.50(3)$ $μ$ s $^{-1}($ kW/cm $^{2})^{-1}$）。观察到的寿命是${\sim}10^{5}$倍，比最近的估计的基础上赖斯-Ramsperger-卡塞尔-马库斯统计理论，这需要新的见解来解释这样一个戏剧性的差异。
2021-05-31 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Tuning ultracold collisions of excited rotational dipolar molecules
以异核双碱金属KRb分子为例，研究了自由空间中旋转激发偶极分子的超冷碰撞。我们表明，我们可以急剧调谐的弹性，非弹性和反应速率系数的有损分子碰撞时，第二个旋转激发碰撞通道的初始碰撞通道的阈值，与应用的电场的帮助下，发现由Avdeenkov等人。非有损分子[物理学评论A 73，022707（2006）]。我们可以增加或减少损失过程，无论第二个通道是高于或低于初始通道。这在玻色子和费米子分子中都可以看到。另外，在长程多极-多极相互作用的表达式中，我们将电四极矩和电八极矩加入到偶极矩中。我们发现，对于由入射通道介导的过程，如弹性碰撞和损耗碰撞，包含四极矩和八极矩在超低能量下并不重要。它们对于像非弹性碰撞这样由状态到状态的转变介导的过程是重要的。
2014-11-27 physics.atom-ph
Controlling the quantum stereodynamics of ultracold bimolecular reactions
化学反应速率通常强烈依赖于立体动力学，即分子在三维空间中的取向和运动。温度低于1 uK的超冷分子气体为化学提供了一个非常不寻常的机制，其中极性分子可以很容易地使用外部电场定向，而且，两个碰撞分子的运动是严格量子化的。最近，在KRb分子的超冷气体中观察到原子交换反应。在外部电场中，这些放热和无势垒的双分子反应，KRb+KRb -> K2+ Rb 2，以随着增加的偶极矩而急剧上升的速率发生。在这里，我们表明，量子立体动力学的超冷碰撞可以利用抑制双分子化学反应速率近两个数量级。我们利用光晶格陷阱将费米子极性分子限制在一个准二维的、煎饼状的几何结构中，偶极沿着紧限制方向取向。在分子的足够紧的限制和费米统计的组合下，两个极性分子只能在“并排”碰撞中彼此接近，其中化学反应速率被排斥偶极-偶极相互作用抑制。我们表明，抑制双分子反应速率需要量子态控制的内部和外部的分子的自由度。准二维阱中极性分子化学反应的抑制为研究偶极分子量子气体开辟了道路。由于偶极-偶极相互作用的强长程特性，这种气体为基于量子气体的强关联多体物理学研究带来了全新的能力，在强关联多体物理学中，量子相变和新的物质状态可以出现。
2010-10-18 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Ultracold polar molecules near quantum degeneracy
本文报道了极性$^{40}$ K- $^{87}$ Rb分子在其绝对振转基态的近量子简并气体的产生和表征。从弱束缚的异质结KRb Feshbach分子出发，利用相位相干激光场实现了分子电子、振动和转动自由度的精确控制。特别是，我们相干转移这些弱结合的分子跨越125太赫兹的频率差距在一个单一的步骤到绝对振转基态的电子地电位。通过将激光器与相位稳定的光学频率梳的两个单个部件相关联来确保在转移过程中所涉及的激光器之间的相位相干性。使用这些方法，我们在低于400 nK的温度下制备了$4\cdot10^4$极性分子的致密气体。这种费米分子系综接近量子简并，可以用简并参数$T/T_F=3$来表征。我们已经测量了分子的极化率在光偶极陷阱的陷阱寿命提供了线索，有趣的超冷化学过程。由于KRb分子的偶极矩为0.5德拜，量子简并分子气体通过强偶极相互作用相互作用的研究现在是在实验范围内。
2008-11-27 cond-mat.other physics.atom-ph
Spectroscopy of the Double Minimum $3\,^3 Π_Ω$ Electronic State of $^{39}$K$^{85}$Rb
本文报道了对$^{39}$ K $^{85}$ Rb的$3\,^3Π_Ω$双最小电子激发态的观测和分析。基于从可用的\emph{ab initio}势曲线开发的势，研究了该状态的自旋-轨道分量（$0^{+}, 0^{-}, 1$和2）。我们指定了$3\,^3Π_{1,2}$势的振动能级$v'=2-11$和$3\,^3Π_{0^{+/-}}$势的振动能级$v'=2-12$。我们比较我们的实验观察的$3\,^3Π_Ω$状态与预测的基础上的理论潜力。观测是基于共振增强多光子电离（REMPI）的超冷KRb的振动水平$v"=14-25$的$a\,^3Σ^+$状态。这些\emph{a}状态的超冷分子是通过超冷的$^{39}$ K和$^{85}$ Rb原子与KRb的5（1）状态的光缔合，然后自发发射到\emph{a}状态而形成的。
2013-01-21 physics.atom-ph quant-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
A pump-probe study of the formation of rubidium molecules by ultrafast photoassociation of ultracold atoms
本文介绍了超冷铷分子光缔合产生的泵浦-探测实验研究和数值模拟。松散结合的激发态二聚体的形成被观察到作为第一步走向一个完全相干的泵浦转储方法的稳定Rb $_2$到其最低的地面振动状态。的人口，有助于泵探测过程的特征在于，并发现是从一个背景人口的预相关的分子不同。
2009-09-08 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
Hyperfine-to-rotational energy transfer in ultracold atom-molecule collisions
本文直接观测了超冷Rb+KRb放热碰撞中原子超精细到分子转动的能量转移，发现量子散射计算与实验存在偏差，证实短程自旋-转动耦合及圆锥交叉的重要作用并确立理论基准。
2024-07-11 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Magnetically tunable electric dipolar interactions of ultracold polar molecules in the quantum ergodic regime
本研究利用转动与核自旋的超精细相互作用，实现了对基态碱金属二聚体分子电偶极相互作用等性质的广泛磁控，为量子模拟与传感提供了连续调节分子间相互作用的方法。
2024-01-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Study of dipole moments of LiSr and KRb molecules by quantum Monte Carlo methods
异源二聚体对于以许多新的方式寻求利用超冷极性分子的实验具有重要意义，包括精确测量、量子计算和量子模拟。我们计算高度准确的玻恩-奥本海默总能量和电偶极矩作为核间分离的函数，两个这样的二聚体，锂锶和钾铷。我们应用完全相关的，高精度的量子蒙特卡罗方法来评估这些分子的性能在多体框架。我们使用小核有效势结合多参考Slater-Jastrow试验波函数为固定节点扩散蒙特卡罗方法提供精确的节点。作为参考和比较，我们用Hartree-Fock和限制组态相互作用方法计算了相同的性质，并仔细评估了恢复的多体关联对计算量的影响。对于LiSr，我们发现了一个高度非线性的偶极矩曲线，这可能使该分子的偶极矩可调通过振动状态控制。
2013-12-31 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.comp-ph
Chemical reactions of ultracold alkali-metal dimers in the lowest-energy $^3Σ$ state
我们表明，极性碱金属二聚体在五重态自旋的相互作用，导致形成一个深绑定的反应复合物。反应络合物可以分解成均相碱金属二聚体（对于除KRb之外的所有分子）和碱金属三聚体（对于所有分子）。我们发现，这些化学反应没有障碍。这意味着所有处于$a^3Σ^+$状态的碱性二聚体在超冷温度下是化学不稳定的，并且使用光晶格来分离分子和抑制损耗可能是必要的。此外，我们还计算了碱金属的化学反应的最小能量路径。我们发现，两个分子的反应是由碱金属原子之间的强吸引力加速，导致一个无势垒的过程，产生氢原子与大动能。我们讨论了超冷碱金属二聚体在$a^3Σ^+$电子态下化学反应的独特特征。
2013-11-17 physics.atom-ph physics.chem-ph
Probing dipolar interactions between Rydberg atoms and ultracold polar molecules
本文在光学俘获系综中探测超冷 KRb 分子与里德伯 Rb 原子间的共振偶极相互作用，观察到 2.227 GHz 共振能量转移和高达 3.5 MHz 的激发谱展宽，并通过蒙特卡罗模拟验证，为混合里德伯-极性分子系统奠定基础。
2025-04-09 physics.atom-ph quant-ph
Dynamics of ultracold molecules in confined geometry and electric field
我们提出了一个与时间无关的量子形式来描述分子的动力学永久电偶极矩在二维受限的几何形状，如一个一维的光晶格，在存在一个电场。玻色/费米统计和选择规则在动力学中起着至关重要的作用。作为例子，我们比较了在不同的限制和电场下，受限的费米和玻色子极性KRb分子的动力学。我们展示了如何可以抑制化学反应，无论是通过“统计抑制”，适用于费米子在小电场和confinements，或通过“势能抑制”，适用于费米子和玻色子在高电场和confinements。我们还探讨了碰撞转移分子从一个国家的限制潜力到另一个。虽然这些碰撞可能是显着的，我们表明，它们不发挥作用的气体中的分子总数的损失。
2010-10-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Long-range states in collisions of ultracold molecules
Durham University（杜伦大学）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）
研究超冷分子碰撞中近阈值束缚态的性质，发现具有长程特征的态，其寿命与态密度无关，可引发窄Feshbach共振。
2026-10-06 physics.atom-ph physics.chem-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
A Fermi Degenerate Gas of Polar Molecules
长期以来，人们一直期望分子的量子简并气体将打开对分子和量子科学中广泛现象的访问。然而，正是超冷分子的复杂性使得简并性在过去十年中成为一个突出的实验挑战。我们现在报告的生产费米简并气体的超冷极性分子的钾-铷（KRb）。通过在铷玻色-爱因斯坦凝聚体和钾费米气体的深度简并混合物中的相干绝热关联，我们产生温度低于费米温度0.3倍的分子。我们探索这种反应性气体的性质，并演示如何简并抑制化学反应，使长寿命的退化气体的极性分子成为现实。
2018-07-31 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Rotational excitations in two-color photoassociation
我们证明了在超冷光缔合作用中，用两个激光场激发更高的转动态J > 2是可能的。通常，在超冷温度下，在维格纳阈值定律的范围内，较高的J态在光缔合中被抑制。我们提出了一个方案，其中一个强激光场驱动光缔合跃迁接近J = 1或J = 2的电子激发分子的特定振动能级的转动状态。另一个激光场被调谐到光缔合共振附近，具有相同振动态的J > 2个转动能级。强激光场诱导出强的连续束缚偶极耦合。由此产生的两个碰撞原子之间的偶极力修改continnum状态形成continnum绑定的修饰状态的continnum配置中的较高的分波的重要组成部分。当第二激光器在较高J态的共振附近扫描时，由于来自修改的连续的光缔合跃迁，这些状态变得被填充。
2009-10-22 physics.atom-ph physics.optics
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
Theory of itinerant collisional spin dynamics in nondegenerate molecular gases
本文建立非简并超冷极性分子的巡游碰撞自旋动力学理论，解释 KRb 的 Ramsey 退相干实验，并提出损失诱导自动选择与电场可调碰撞屏蔽以实现相干全连接幺正自旋动力学。
2025-06-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Suppressing the loss of ultracold molecules via the continuous quantum Zeno effect
我们从理论上研究了当晶格中的在位损失率大于其他能量尺度时两体损失的抑制。这项工作定量地解释了最近观察到的限制在一维管中的费米KRb分子的两个旋转状态之间的化学反应的抑制，沿着管具有弱晶格[Yan等人，Nature 501，521-525（2013）]。新的损失率测量不同的晶格参数，但在受控的初始条件下进行，使我们能够表明，损失抑制是晶格限制和连续的量子芝诺效应的综合效应的结果。一个关键的发现，相关的通用强反应系统，是一个单波段的理论可以定性地描述的数据，定量分析必须包括多波段的影响。考虑到这些影响，推断的分子填充分数减少了五分之一。一个速率方程可以描述大部分的数据，但要正确地再现与固定的填充分数的所有晶格参数的损失动力学，我们开发了一个平均场模型和基准与数值精确的时间相关的密度矩阵重整化群计算。
2013-12-17 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Dipolar collisions of polar molecules in the quantum regime
超冷极性分子提供了探索量子气体的可能性，这些气体具有强的、长程的和空间各向异性的粒子间相互作用。这与超冷原子的稀释气体形成鲜明对比，超冷原子具有各向同性和极短距离或“接触”相互作用。极性分子的大电偶极矩可以通过外加电场来调节，这为超冷化学反应的控制、量子信息处理和新型量子多体系统的实现提供了独特的机会。尽管有大量的实验努力旨在观察偶极子对超冷分子的影响，但直到最近才达到足够高的密度。在这里，我们报告的观察偶极碰撞在超冷分子气体准备接近量子简并。对于一个适当的值的应用电场，我们观察到一个戏剧性的增加，由于超冷化学反应的费米KRb分子的损失率。我们发现，损失率有一个陡峭的幂律依赖于诱导的电偶极矩，我们表明，这种依赖性可以理解与一个相对简单的模型的基础上量子阈值定律的费米极性分子的散射。我们直接观察偶极相互作用的空间各向异性表现在偶极气体的热力学测量。这些结果表明，长程偶极相互作用可以用于电场控制化学反应速率在超冷极性分子气体。在所施加的电场中的大的损失率表明，创建超冷极性分子的长寿命系综可能需要限制在二维阱几何形状中以抑制吸引偶极相互作用的影响。
2010-01-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.gen-ph
Evaporative cooling of reactive polar molecules confined in a two-dimensional geometry
最近的实验发展中加载的超冷KRb分子到准二维陷阱，结合的能力，通过应用外部电场调整弹性和损耗（非弹性/反应）碰撞之间的比率，打开了大门，实现有效的蒸发冷却的反应性极性分子。在本文中，我们使用蒙特卡罗模拟和半解析模型，从理论上研究蒸发冷却是可行的电流捕获条件下的实验参数制度。我们研究了偶极-偶极碰撞的各向异性特征和降维对蒸发冷却的影响。我们还提出了一个分析的实验相关的抗蒸发的影响，所引起的化学反应时，发生一个以上的轴向振动状态的人口。
2013-11-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Two-axis twisting using Floquet-engineered XYZ spin models with polar molecules
本研究利用Floquet工程在极性分子系统中实现了XYZ自旋模型，观测到双轴扭转平均场动力学，验证了可调自旋模型，为静态场无法实现的哈密顿量及量子模拟、精密测量应用奠定基础。
2024-04-30 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
