Microwave coherent spectroscopy of ultracold thulium atoms
最近，钍原子被冷却到玻色-爱因斯坦凝聚温度，从而打开了用该原子进行量子模拟的途径。然而，成功的模拟需要仪器来控制和读出原子的状态，以及控制不同物种或相同类型物种的不同状态之间的相互作用的能力。在本文中，我们提供了一个高保真度（93%以上）操纵的基态磁子级的钍，它利用了一个简单而有效的微波（MW）天线设计的实验演示。研究了基态能量最高超精细能级的相干时间和退相速率。
2020-07-27 physics.atom-ph
Observation of Microwave Shielding of Ultracold Molecules
利用分子潜在的广泛的量子科学应用将需要控制它们的相互作用。在这里，我们使用微波辐射直接设计和调整超冷氟化钙（CaF）分子之间的相互作用势。通过合并两个光镊，每个光镊包含一个分子，我们探测三维碰撞。微波频率和功率的正确组合产生了有效的排斥屏蔽，其将非弹性损耗率抑制了六倍，与理论计算一致。所展示的微波屏蔽显示了创建长寿命的超冷分子和蒸发冷却的致密样品的一般路线。
2021-02-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Multiphoton dressed Rydberg excitations in a microwave cavity with ultracold Rb atoms
本研究在定制微波腔中探究超冷⁸⁵Rb原子的里德堡激发磁光阱损耗光谱，通过共振腔诱导多光子吸收发射，用扩展Jaynes-Cumming形式主义建模并发现分数光子发射证据，为相关传感器与量子门技术提供参考。
2024-07-23 physics.atom-ph
Microwave shielding of ultracold polar molecules
我们用微波来设计超冷极性分子之间的排斥性长程相互作用。所得到的屏蔽抑制了各种损耗机制并提供了大的弹性截面。超精细相互作用限制了实际条件下的屏蔽，但磁场允许将损耗抑制到10-14 cm 3 s-1以下。屏蔽的机制和最佳条件与Gorshkov等人[Phys. Rev. Lett. 101，073201（2008）]，并且不需要消除对于许多应用至关重要的长程偶极-偶极相互作用。
2018-09-24 physics.atom-ph quant-ph
Microwave shielding of ultracold polar molecules with imperfectly circular polarization
我们研究了使用微波辐射来产生超冷极性分子对之间的排斥屏蔽，并防止分子对到达短距离时发生的碰撞损失。我们在微波场中对RbCs+RbCs和CaF+CaF碰撞进行了耦合道计算。我们表明，有效的屏蔽主要需要圆偏振，但仍然可以实现与椭圆偏振，约90%的圆。
2019-12-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Manipulation of ultracold atoms in dressed adiabatic radio frequency potentials
我们探讨了磁性超精细子能级与外加磁场射频耦合的原子的性质。我们执行一个彻底的理论分析，这个驱动系统，并提出了一些系统的近似，最终引起的穿着绝热射频电位。这个分析调查的预测相比，通过波包传播得到的数值精确的结果。我们概述了这类新的潜力的多功能性和灵活性，并展示了它们的潜在用途，以建立原子光学元件，如双阱，干涉仪和环陷阱。此外，我们进行模拟的干扰实验中进行射频诱导双阱势。我们讨论了原子-光场耦合机制的本质是如何引起干涉对比度的降低的。
2006-06-19 physics.atom-ph
The manipulation of ultracold atoms of high orbitals in optical lattices
光晶格中的超冷原子是量子模拟、精确测量和量子计算的有力工具。应用这种量子系统的一个基本问题是如何有效地操纵布洛赫态中的高带或轨道。本文主要综述了我们在不同构型的光晶格中操纵高轨道超冷原子的方法。在此基础上，我们构造了非绝热完整量子控制下的原子轨道量子比特，并利用捕获的运动量子态进行了Ramsey干涉。然后我们回顾了光晶格中新量子态的观测和高轨道原子动力学演化的研究。高轨道的有效操控为超冷原子在光晶格中的应用提供了强有力的支持。
2022-08-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Resonant and first-order dipolar interactions between ultracold molecules in static and microwave electric fields
我们从理论上研究了在微波或静电电场作用下极化的超冷极性分子之间的碰撞。我们系统地研究了磁场强度，微波极化，和失谐的旋转跃迁的依赖。我们计算的损失，在两体碰撞，实验上观察到的，并比较纯一阶偶极相互作用的预期结果。对于在静态电场作用下极化的基态分子，其动力学行为可用一阶偶极相互作用精确描述。对于微波修整，相反，共振偶极碰撞占主导地位的碰撞过程中，分子沿分子间轴重新取向，并与过渡偶极的全部强度相互作用。对于红色失谐，重取向只能在极端拉比频率下被抑制。对于蓝色失谐的微波，共振偶极相互作用占主导地位，甚至高拉比频率，导致微波屏蔽圆极化和结构性损失，由于共振线极化。计算结果给出了费米$^{23}$ Na、$^{40}$ K和玻色子$^{23}$ Na、$^{39}$ K分子的数值结果。
2021-06-03 physics.atom-ph quant-ph
Imaging of microwave fields using ultracold atoms
我们报告了一种技术，使用云的超冷原子敏感，可调，和非侵入性的探针微波场成像与微米空间分辨率。微波磁场分量驱动原子超精细跃迁的拉比振荡，其频率可以用静态磁场调谐。使用状态选择性吸收成像完成读出。定量数据提取简单，可以重建微波磁场振幅和相位的分布。虽然我们展示了2d成像，但扩展到3d成像是简单的。我们用这种方法测量了集成在原子芯片上的共面波导周围的微波近场分布。
2010-09-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.ins-det
Coherent Microwave Control of Ultracold $^{23}$Na$^{40}$K Molecules
我们证明了相干微波控制的旋转和超精细状态的捕获，超冷，化学稳定的$^{23}$钠$^{40}$ K分子。从处于绝对振转和超精细基态的所有分子出发，研究了在磁场和电场联合作用下的转动跃迁，解释了丰富的超精细结构。整个分子系综转移到一个单一的超精细水平的第一旋转激发态，$J{=}1$，我们观察到碰撞寿命超过$3\, \rm s$，相当于那些在振转基态，$J{=}0$。长寿命的系综和完全的量子态控制是超冷分子用于量子模拟、精密测量和量子信息处理的先决条件。
2016-04-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Resonant dipolar collisions of ultracold molecules induced by microwave dressing
我们演示了微波敷料上的超冷，费米子${}^{23}$ Na ${}^{40}$ K基态分子和观察共振偶极碰撞的横截面超过三倍的$s$波幺正极限。这些碰撞的起源是接近分子的偶极子沿着分子间轴的共振排列，这导致了强烈的吸引力。我们解释我们的观察与一个概念上简单的两个国家的图片的基础上的康登近似。此外，我们进行耦合通道的计算，同意与实验观察到的碰撞率。虽然这里观察到的碰撞作为激光诱导的损失，微波敷料上的化学稳定的分子被困在盒电位可以使分子的强烈相互作用的偶极气体的创建。
2020-03-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Formation of ultracold triatomic molecules by electric microwave association
Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）
本文提出通过电微波关联形成超冷三原子分子的理论模型，利用电偶极矩驱动分子旋转能级跃迁，为制备深度束缚三原子分子提供新方法。
2025-02-10 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus physics.atom-ph
Coherent Manipulation of the Internal State of Ultracold $^{87}$Rb$^{133}$Cs Molecules with Multiple Microwave Fields
我们利用三能级的转动态和超精细态的λ和梯形组态研究了$^{87}$ Rb $^{133}$ Cs分子中的相干多光子过程，并讨论了它们与量子计算和量子模拟未来应用的相关性.在λ组态中，我们证明了通过双光子喇曼跃迁在转动基态的两个超精细能级之间驱动布居。这样的状态对可能会在未来被用作量子存储器，我们测量的拉姆齐相干时间为58（9）ms的叠加这些状态的梯形配置，我们表明，我们可以生成和相干填充微波修饰状态通过观察一个Autler-Townes双峰。我们证明，我们可以通过改变微波耦合场的强度来控制这种敷料的强度。最后，我们进行光谱的旋转状态的$^{87}$ Rb $^{133}$ Cs到$N=6$，突出了潜在的超冷分子的量子模拟在合成维度。通过拟合测得的过渡频率，我们确定了离心畸变系数的新值$D_v=h\times207.3(2)~$ Hz。
2020-11-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Universality in the microwave shielding of ultracold polar molecules
本文证明超冷极性分子的微波屏蔽具有普适性，两体碰撞性质在约化单位下几乎不依赖分子种类，仅在 Rabi 频率超过转动常数百分之几时出现微小偏离，表明 NaCs 实现 BEC 的方法可直接推广到其他极性分子。
2025-05-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Versatile electric fields for the manipulation of ultracold NaK molecules
在本文中，我们提出了一个电极的几何形状的超冷振转基态钠钾分子的操作。该电极系统允许在被捕获的双原子NaK分子中诱导出偶极矩，其大小高达沿给定二维平面中任何方向的内部偶极矩的$68 \%$。因此，感应偶极矩的强度、符号和方向是完全可调的。此外，产生强电场梯度的可能性提供了在光晶格的单层中寻址分子的机会。电场在捕获体积上的最大相对变化低于$10^{-6}$。在10 kV/cm的期望电场值下，这对应于0.01 V/cm的偏差。该电极结构由透明的氧化铟锡制成，并结合了用于复杂的光学偶极陷阱和光晶格配置的大的光学通路，以及创建通用电场配置的可能性。
2016-03-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Strong magnetic coupling of an ultracold gas to a superconducting waveguide cavity
在超导共面波导谐振腔（CPWR）的近场中放置一个$Q \sim 10^6$超冷原子系综，可以实现CPWR中的单个微波光子与系综中的集体超精细量子比特态的强耦合，其中$g_\textit{eff} / {2 π} \sim 40$ kHz大于$κ/{2 π} \sim 7$ kHz的腔线宽.集成在原子芯片上的这种系统构成了一个混合量子器件，它也可以用于连接固态和原子量子比特，通过微波场研究和控制原子运动，观察微波超辐射，建立集成的微脉塞甚至通过原子冷却谐振腔场。
2008-09-15 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph
Prospects for sympathetic cooling of molecules in electrostatic, ac and microwave traps
我们考虑如何被困分子可以被超冷原子同情冷却。作为一个原型系统，我们研究了LiH分子与超冷Li原子的共囚禁。我们计算了LiH + Li与初始处于基态和第一旋转激发态的分子的弹性和非弹性碰撞截面。然后，我们使用这些截面来模拟在静电阱，交流电阱和微波阱的交感冷却。在静态陷阱中，我们发现，非弹性损失太大，冷却是可行的，这个系统。交流和微波陷阱限制了基态分子，因此抑制了非弹性损耗。然而，在交流陷阱中的碰撞可以使分子从稳定的轨道变为不稳定的轨道，因此共振冷却伴随着陷阱损失。在微波阱中，没有这种损失，并且应该可以进行共振冷却。
2011-02-25 physics.atom-ph
Quantum state manipulation and cooling of ultracold molecules
本文综述了将超冷原子缔合为分子量子气体和直接激光冷却两种技术，它们使分子进入量子领域，实现了对分子内、外态的量子操控，为冷分子科学探索开辟了新空间。
2024-05-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Three-Body Recombination of Ultracold Microwave-Shielded Polar Molecules
Columbia University（哥伦比亚大学）；Purdue University（普渡大学）
研究极低温微波屏蔽极性分子的三体重组机制，揭示其在增强损失率中的主导作用。
2024-07-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Excitation Suppression Due to Interactions Between Microwave-Dressed Rydberg Atoms
通过超冷Rb原子的激发，研究了小体积内的原子-原子相互作用。微波的应用增强了这些相互作用，导致里德伯态激发的抑制。利用普适标度律对里德伯原子激发的抑制进行了定性观察和定量分析，给出了与理论预测一致的原子-原子相互作用强度的度量.
2012-07-12 physics.atom-ph
Optical transport and manipulation of an ultracold atomic cloud using focus-tunable lenses
我们提出了一个光学设置与可调焦距透镜动态控制腰部和焦点位置的激光束，在其中我们运输一个被困的超冷云的87-Rb超过28厘米的距离。该方案使我们能够在恒定的腰部移动焦点位置，在整个传输长度上提供均匀的捕获条件。在整个距离上传输的原子的比例接近于1，而云的加热在几个微开尔文的范围内。我们表征的焦点的位置稳定性，并表明，在焦点位置的残余漂移率可以通过抵消与可调透镜补偿。除了是一个紧凑和鲁棒的计划，以运输超冷原子，报告的激光束的控制，使动态剪裁的捕获潜力成为可能。作为一个例子，我们通过改变偶极束的束腰尺寸来控制原子云的尺寸。
2014-09-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Efimov Effect in Ultracold Microwave-Shielded Polar Molecules
Department of Physics and Astronomy, Purdue University（普渡大学物理与天文系）；Purdue Quantum Science and Engineering Institute, Purdue University（普渡大学量子科学与工程研究所）
本文提出屏蔽偶极分子三体物理的量子力学描述，预言可观测的Efimov物理，发现三体参数在偶极单位下具有普适性。
2026-06-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Production and manipulation of wave packets from ultracold atoms in an optical lattice
在光晶格和谐波磁阱的组合势中，可以通过晶格的强度调制形成物质波包。这些波包的生产和运动的分析提供了一个详细的了解系统的动力学演化。调制技术还允许原子从这样的波包到由晶格束缚的状态的可控转移（去激发）。因此，它作为一个分束器的物质波，可以选择性地解决不同的频带，使原子的准备在选定的局域化状态。波包产生和去激发的组合非常类似于众所周知的泵浦-探测光谱法。在这里，我们使用去激励的磁阱的非谐性的精密光谱。最后，我们证明了晶格调制可以用来激发物质波包，甚至更高的动量，产生快速的波包在精密测量的潜在应用。
2013-08-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Simulations of evaporation to deep Fermi degeneracy in microwave-shielded molecules
本研究通过蒙特卡洛模拟，探究了微波屏蔽极性费米分子气体的蒸发冷却过程，验证了模型与实验的高度一致性，并表明在最优条件下可达到费米温度的10%以下，为超冷分子量子物质的实现提供了可行路径。
2024-07-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
"Doubly-magic" conditions in magic-wavelength trapping of ultracold alkalis
在囚禁原子的实验中，原子的能级被囚禁的光场和磁场移动。不管这种强烈的扰动，精确的光谱学仍然可以使用特制的“魔法”捕获场来进行。找到这些条件特别有价值的微波时钟过渡碱迄今仍然是一个公开的挑战。在这里，我证明了碱金属的微波时钟跃迁可能确实不受捕获激光强度和磁场波动的影响。我考虑驱动多光子跃迁的时钟水平和显示，这些“双魔术”的条件下实现的特殊值的捕获激光波长和固定值的相对较弱的磁场。这一发现对精确测量和用存储在超精细流形中的量子位进行量子信息处理具有意义。
2010-04-17 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Microwave shielding with far-from-circular polarization
超冷极性分子可以使用微波屏蔽快速碰撞损失，但实现所需的偏振纯度在技术上具有挑战性。在这里，我们提出了一个方案，用于屏蔽使用微波与极化，是远离圆形。该设置依赖于适度的静态电场，并且对于其方向上的缺陷是鲁棒的。
2019-12-16 physics.atom-ph quant-ph
Controlling the Rotational and Hyperfine State of Ultracold $^{87}$Rb$^{133}$Cs Molecules
我们证明了相干控制的超冷，化学稳定的$^{87}$ Rb $^{133}$ Cs分子与外部微波场的旋转和超精细状态。我们创建了一个样本的~2000分子在最低的超精细水平的旋振基态N = 0。在两个相距约23 G的磁场中，我们测量了N = 1态8个不同超精细能级的跃迁频率。我们确定的旋转和超精细耦合常数，同意与以前的计算准确的值。我们观察拉比振荡的每个过渡，允许完整的人口转移到选定的超精细水平N = 1。随后施加第二微波脉冲允许将分子转移回到N = 0的不同超精细水平。
2016-08-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Manipulation of heteronuclear spin dynamics with microwave and vector light shift
本文报道了超冷$^{87}$ Rb和$^{23}$ Na原子自旋为1的混合物中异质自旋动力学的观测和操纵。的动力学是由物种间的自旋相关的相互作用，并显示出显着的依赖于磁场与线性和二次塞曼位移的影响。类似于研究充分的homomands的情况下，物种间的自旋动力学可以通过调节二次塞曼位移与远失谐微波场控制。此外，我们成功地实现了自旋动力学控制的矢量光位移作为一个物种选择性的有效磁场对$^{87}$ Rb原子。这两种方法都显示出可以忽略不计的原子损失，因此将是研究自旋动力学的强大技术，具有快速的时间和高的空间分辨率。
2020-05-13 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Tunnel-coupled optical microtraps for ultracold atoms
本文回顾了用于超冷原子操控的隧穿耦合光学微阱技术及其最新进展，该平台具备低熵制备和单格位操控能力，为探索新奇量子态与动力学提供了新机遇。
2024-01-09 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Generation of strong ultralow-phase-noise microwave fields with tunable ellipticity for ultracold polar molecules
Max-Planck-Institut für Quantenoptik（马克斯·普朗克量子光学研究所）；Munich Center for Quantum Science and Technology（慕尼黑量子科学与技术中心）；Technische Universität München（慕尼黑工业大学）；Vienna Center for Quantum Science and Technology, Atominstitut, TU Wien（维也纳量子科学与技术中心，原子研究所，维也纳工业大学）；Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität（路德维希-马克西米利安大学物理学院）
本文提出一种稳健的微波装置，实现高电场强度和可调偏振，用于精确控制分子态，从而延长分子寿命并实现深量子退相干。
2025-12-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.ins-det
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
Dark dynamic acousto-optic ring lattices for ultracold atoms
我们演示了动态暗光学环晶格的光学产生，它不需要拉盖尔-高斯光束，大的光学相干长度或干涉稳定性。简单的控制信号导致空间调制和可再现的旋转，为复杂的动态环晶格提供多种可能性。结合磁阱，这些来自单个激光束的扫描二维强度分布将能够使用蓝色失谐光精确捕获和操纵超冷物质。该技术是理想的方位角棘轮，莫特绝缘体和持续电流实验与量子简并气体。
2008-06-20 physics.atom-ph physics.optics
Controlling the scattering length of ultracold dipolar molecules
通过对偶极分子的第一激发旋转态施加圆极化和轻微蓝失谐的微波场，可以在两个碰撞伙伴的入口通道中设计长距离浅势阱。随着外加微波交流场的增加，长程阱变深，并能支持一定数量的束缚态，从而使分子-分子散射长度由较大的负值变为较大的正值.我们采用了一维的方法，其中的分子被描述由一个重新缩放的旋转常数$\tilde{B} = B/s_{E_3} $，其中$s_{E_3}$是一个特征的偶极能量。我们发现，分子与$\tilde{B} > 10^8$是免疫任何淬火损失时，施加足够的交流场，弹性淬火过程的比例可以达到值以上$10^3$，和散射长度的值和符号可以调整。与超冷原子类似，控制分子散射长度的能力为超冷分子的丰富、强关联、多体物理学打开了大门。
2018-06-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Microwave traps for cold polar molecules
讨论了在微波谐振腔驻波电磁场中捕获极性分子的可能性。这样的陷阱有几个新的特点，使它非常有吸引力的超冷分子源的发展。使用常用的技术，微波阱可以建造成具有大深度（高达几开尔文）和接受体积（高达几立方厘米）的阱，适合于有效地装载当前可用的冷极性分子源。与大多数以前的分子陷阱不同，这种技术可以用来限制强场，寻求分子的绝对基态，在微波电场的自由空间最大值。这种基态分子应该不受非弹性碰撞损失的影响。由于在陷阱中心分子的电极化，我们计算了被困分子的弹性碰撞截面，发现它们非常大。因此，微波阱中的分子应该非常适合交感和/或蒸发冷却。这些特性的结合似乎为在比以前可能的温度低得多的温度下生产大的极性分子样品开辟了一条清晰的道路。
2004-07-08 physics.atom-ph
Light trapping in high-density ultracold atomic gases for quantum memory applications
高密度和超冷原子气体已经成为量子存储应用中存储单个光子的有前途的介质。在本文中，我们提供了一个概述，我们在这个方向上的理论和实验工作，特别注意操纵光存储（a）通过复杂的经常性的光学散射过程在非常高的密度气体（b）的外部控制场的特征电磁感应透明配置。
2010-05-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Coherent Manipulation of Orbital Feshbach Molecules of Two-Electron Atoms
近年来，超冷分子受到越来越多的关注。与超冷原子相比，它们具有一些独特的性质，使它们成为在从量子模拟到量子传感和计量学等多个领域实现新量子技术应用的完美候选者。特别是，双电子原子（如锶或镱）的超冷分子也继承了这些原子物种的特殊性质，最重要的是通过直接激发光学时钟跃迁获得亚稳态电子状态的可能性，具有最终的灵敏度和准确性。本文报道了两个不同电子（轨道）态的费米子$^{173}$ Yb原子$^1$ S $_0$和$^3$ P $_0$在不同自旋和电子态原子的散射共振（称为轨道费什巴赫共振）附近的分子束缚态的产生和相干操纵。我们通过观察几个光缔合和光解离循环，证明了在三维光晶格中，轨道分子可以从基态原子的气体开始相干光缔合。我们还显示了通过使用拉曼辅助转移交换形成分子的原子之一的核自旋来相干控制分子内部状态的可能性，从而展示了这些分子束缚态的强大操纵和检测工具。最后，通过利用这种特殊的检测技术，我们提供了第一个信息的分子状态的寿命在多体设置，铺平了道路，对未来的调查强烈相互作用的费米气体在一个尚未探索的制度。
2018-10-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Modeling sympathetic cooling of molecules by ultracold atoms
我们模型的基态CaF分子的超冷Li和Rb原子的共振冷却。分子在微波阱中运动，而原子则被磁性捕获。我们计算微分弹性截面的CaF-Li和CaF-Rb碰撞，使用模型Lennard-Jones势调整，给出典型的值的s-波散射长度。与轨道计算一起，这些微分截面被用来模拟分子的冷却、原子的加热和原子从阱中的损失。我们发现，一个硬球碰撞模型的基础上的能量依赖的动量输运截面准确地预测分子冷却速率，但低估了原子加热和损失率。我们的模拟表明，Rb是一个更有效的冷却剂比锂基态分子，和冷却动力学不太敏感的s-波散射长度的精确值时，Rb被使用。利用真实的实验参数，我们发现分子可以在大约10秒内被共振冷却到100 $μ$ K。通过对原子进行蒸发冷却，可以提高冷却速率，并且可以在30 s内将分子的最终温度降低到1 $μ$ K。
2015-11-11 physics.atom-ph
A microfabricated ion trap with integrated microwave circuitry
我们描述了一个表面电极离子阱的设计，制造和测试，它采用了微波波导，谐振器和耦合元件，用于使用近场微波操纵捕获的离子量子比特。陷阱被优化以提供大的微波场梯度，以允许对离子运动自由度的状态依赖性操纵，这是多量子比特纠缠的关键。的陷阱的中心附近的微波场的特点是驱动超精细跃迁在一个单一的激光冷却的43 Ca+离子。
2012-10-11 physics.atom-ph physics.ins-det quant-ph
Nanoplasmonic Lattices for Ultracold atoms
我们提出利用等离子体激元系统近场的亚波长光限制来创建超冷原子的纳米光晶格。我们的方法结合了孤立原子的独特的相干性与亚波长操纵和与纳米等离子体系统相关的强光-物质相互作用。它允许人们在实现哈伯德模型时大大增加能量尺度，并在相干和耗散的多体动力学中设计有效的长程相互作用。现实的缺陷和潜在的应用进行了讨论。
2014-07-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
New opportunites for interactions and control with ultracold lanthanides
镧系元素原子有一种不寻常的电子结构，具有部分填充的$f$轨道壳层。这导致了一组特征性质，使增强控制超冷原子和它们的相互作用：大量的光学跃迁与广泛变化的波长和跃迁强度，各向异性的相互作用性质之间的原子和光，和一个大的磁矩和自旋空间中存在的基态。这些功能反过来又使应用范围从窄线激光冷却和自旋操纵蒸发冷却通过通用偶极散射，以观察一个rotonic色散关系，自我约束的液体状液滴稳定的量子波动，和超固态。在这篇简短的评论中，我们描述了镧系元素原子的不寻常的能级结构如何导致这些关键特征，并提供了一个简短的和必要的部分概述在这个快速发展的领域的实验进展。
2021-08-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Manipulation of Molecules with Electromagnetic Fields
本文的目的是审查的主要进展，导致目前的理解分子场相互作用和实验方法操纵分子与电磁场。分子-场相互作用是分子物理学几个看似不同的领域的核心。这反映在这篇文章的组织中，其中包括分子束的场控制，冷分子的外场陷阱，分子取向和分子排列的控制，通过非保守力操纵分子，超冷分子和超冷化学，受控多体现象，分子和偶极阵列的纠缠，高频超强激光场中分子系统的稳定性。本条目共收录853篇参考文献。
2013-09-16 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.chem-ph
Observation of Blackbody Radiation Enhanced Superradiance in ultracold Rydberg Gases
当激发原子的特征尺寸小于发射光子的波长时，激发原子的系综可以在被称为超辐射的过程中集体同步发射光。潜在的超辐射强烈依赖于原子系综周围的电磁（光子）场。来自$300\,$ K黑体辐射（BBR）的微波光子的高模式密度显著地增强了里德伯态到相邻态的衰变速率，从而实现了裸真空诱导自发衰变不可能实现的超辐射。在这里，我们报告的超冷里德伯原子嵌入在室温光子浴超辐射的观察。在自由空间中直接测量了铯原子里德堡$|nD\rangle$到$|(n+1)P\rangle$超辐射衰变（$n$是主量子数）的时间演化。理论模拟证实了大里德堡系综中BBR增强的超辐射。我们证明了里德伯原子之间的范德华相互作用改变了超辐射动力学，并修改了超辐射的标度。在静态电场的存在下，我们发现超辐射变慢，可能是由于多体相互作用引起的退相。我们的研究提供了深入了解耦合到热BBR的相互作用原子的多体动力学，并可能通过集体，耗散的光子-原子相互作用在微波频率下打开黑体测温的设计路线。
2021-04-03 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Light scattering detection of quantum phases of ultracold atoms in optical lattices
在光晶格上加载超冷原子可以为许多量子相的量子模拟和操纵提供前所未有的实验系统。然而，到目前为止，如何有效地检测这些量子相位仍然是一个突出的挑战。本文表明，利用加载在光晶格上的冷原子的光学布拉格散射可以探测到许多量子相，不仅包括传统的超流和Mott绝缘相，而且还包括各种密度波（CDW）、价键固体（VBS）、CDW超固体和VBS超固体等重要相。
2011-03-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Observation of resonant dipolar collisions in ultracold $^{23}$Na$^{87}$Rb rotational mixtures
报道了超冷玻色子$^{23}$ Na $^{87}$ Rb分子转动态混合物中偶极碰撞的研究.处于相反宇称的旋转状态的分子之间的大的共振偶极-偶极相互作用对它们的碰撞带来显著的修改，即使当不存在电场时。在这项工作中，这种效果是通过测量显着增强的两体损失速率常数的混合物。此外，偶极相互作用强度可以通过制备不同转动能级的NaRb混合物来调节。当转动能级组合不是最低能量时，也观察到超精细变化碰撞的贡献。我们测得的损耗速率常数与量子密耦计算，我们也提出了充分的细节是在很好的协议。
2020-12-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
2D spin-orbit coupling for ultracold atoms in optical lattices
自旋轨道耦合（SOC）是许多奇异能带结构的核心，可以产生具有拓扑有序的多体态。本文提出了一种基于微波驱动和晶格振动相结合的方法，用于实现具有反转对称性的超冷原子的二维时反不变SOC。我们发现，Rashba和Dresselhaus SOC的强度可以独立地调整在一个自旋相关的正方形晶格。更一般地说，我们的方法可以用来打开不同的自旋状态之间的差距，而不打破时间反演对称性。我们证明，这允许实现的拓扑绝缘体中存在的SOC，这是密切相关的凯恩-梅勒模型。
2017-01-17 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Evaporation of microwave-shielded polar molecules to quantum degeneracy
超冷极性分子具有很强的电偶极矩和丰富的内部结构，这使得它们成为探索奇异量子物质、实现新的量子信息方案或测试自然界基本对称性的理想基石。实现它们的全部潜力需要将相互作用的分子气体冷却到量子简并状态。然而，分子的复杂性使得它们的碰撞在短距离内本质上不稳定，即使对于非反应性分子，迄今为止也阻止了三维量子简并的冷却。在这里，我们证明了蒸发冷却的费米钠钾分子的三维气体远低于费米温度使用微波屏蔽。通过将旋转态与蓝色失谐的圆偏振微波耦合而设计的排斥势垒保护分子不到达短程。微波敷料诱导分子之间的强可调偶极相互作用，导致高弹性碰撞率，其可以超过非弹性碰撞率至少460倍。这种大的弹性与非弹性碰撞的比率使我们能够将分子气体冷却到21纳开尔文，相当于费米温度的0.36倍。这种前所未有的寒冷和密集的极性分子样品为探索新的多体现象开辟了道路，例如长期寻求的超冷物质的拓扑p波超流态。
2022-01-13 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Anisotropic two-dimensional RF-dressed potentials for ultracold atoms
在这项工作中，使用四极阱的静态磁场和各种射频（RF）场产生的RF修饰势，已被理论研究用于捕获和操纵的冷原子在一个二维（2D）的几何形状。结果表明，在该方案中，某些特定极化和相位的射频场可以产生一些新的静态和含时的各向异性二维势，这些势对于在二维几何中囚禁和操纵冷原子是有用的.所产生的含时二维势在圆环上旋转，可用于控制冷原子云在圆环路径上的旋转和振荡，囚禁在这些势中的超冷原子可用于研究隧道效应和超流等有趣的物理现象.
2014-08-18 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Making an ultracold gas
我们提供量子气体实验物理学的介绍。在超冷量子气体的低密度下，禁闭可以从单粒子物理学中理解，相互作用可以从两体物理学中理解。原子的结构在光域和射频域中都提供共振。在本章写作时，27种原子的同位素已经达到了量子简并态，在此给出了它们的原子结构数据。我们讨论了在这些物种中选择的动机。我们回顾如何静态和振荡领域的数学处理。电偶极矩可以在中性原子中产生，并且是光学操纵以及短程相互作用的基础。许多原子具有永久的磁偶极矩，可以用于捕获或远程相互作用。多伦多的$^{40}$ K/ $^{87}$ Rb晶格实验提供了一个例子，说明这些工具是如何结合起来创造一个超冷，量子简并气体。
2014-03-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Ultracold field-linked tetratomic molecules
本文提出利用场连接共振在超冷费米气体中电缔合极性分子，成功制备出超冷四原子分子，温度比以往低3000倍，为多原子分子BEC及BCS-BEC交叉奠定基础。
2023-06-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Inelastic collisions in radiofrequency-dressed mixtures of ultracold atoms
辐射修饰势（RF dressed potential）是一种很有前途的操纵原子混合物的技术，但到目前为止，很少有工作已经进行，以了解这些陷阱中的原子碰撞。在这项工作中，我们穿着85 Rb和87 Rb的混合物与RF辐射，表征发生的非弹性损失，并证明物种选择性操作。我们的测量结果表明，损失是由两体87 Rb +85 Rb碰撞，我们表明非弹性速率系数的变化与失谐的RF共振。我们解释我们的观察使用量子散射计算，这给合理的协议与测量。计算认为磁场都垂直于平面的RF极化和倾斜相对于it.We的研究结果具有重要的影响，为未来的实验，服饰与RF场的混合物。
2019-12-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Microwave controlled efficient Raman and sub-Raman generation
我们提出了一个在$Λ$ -三能级结构的均匀加宽原子蒸气中产生和操纵拉曼场的有效方案。在较低的光密度下有效地产生拉曼和亚拉曼场的关键概念涉及微波诱导的较低能级的原子相干性。我们明确地表明，拉曼场的产生效率可以通过操纵微波场的相位和振幅的相干性来控制。
2012-10-08 physics.atom-ph quant-ph
Ultracold rare-earth magnetic atoms with an electric dipole moment
我们提出了一种新的方法来产生超冷镝原子的电和磁偶极气体。在17513.33 cm $^{-1}$和电子角动量$J=10$处，以及在17514.50 cm $^{-1}$和$J=9$处，一对具有相反宇称的近简并能级可以与外部电场混合，从而在实验室坐标系中诱导出电偶极矩。对于与当今实验相关的场振幅，我们预测磁偶极矩高达13玻尔磁子，电偶极矩高达0.22德拜，这与碱金属晶体获得的值相似。当存在磁场时，我们证明了电偶极矩强烈地依赖于磁场之间的角度。场混合能级的寿命在毫秒范围内，从而允许适当的实验检测和操纵。
2018-03-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Microwave shielding of bosonic NaRb molecules
本文利用蓝失谐圆偏振微波屏蔽非反应性玻色型 NaRb 分子，将两体损失抑制两个数量级并提高弹性碰撞率，实现高效蒸发冷却，为制备超冷极性分子玻色-爱因斯坦凝聚体提供新途径。
2023-04-30 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Coupling ultracold atoms to a superconducting coplanar waveguide resonator
在集成原子芯片上实现了超冷$^87$ Rb基态原子与超导共面共振器的耦合。我们通过观察超精细跃迁频率的交流移动来测量腔中的微波场强度。测量的位移被用来重建在谐振腔中的场，在密切的协议与腔的传输测量，给出原子和谐振腔之间的耦合的证据。当驱动腔与原子共振时，我们观察到原子超精细态之间的拉比振荡，证明了通过腔场对原子态的相干控制。利用外加的射频观测双光子拉比振荡，可以在超导腔附近制备磁俘获相干叠加态，这是实现原子量子存储器所必需的。
2017-07-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con physics.atom-ph
