Search for exchange-antisymmetric two-photon states
原子双光子J=0 $\leftrightarrow$ J '= 1跃迁对于相同能量的光子是禁止的。这个选择规则与光子服从玻色-爱因斯坦统计的事实有关。我们通过研究Ba原子中的跃迁来寻找对这一选择定则的微小违反。我们对光子处于交换反对称态的概率$v$设置了一个限制：$v<1.2\cdot10^{-7}$。
1999-09-25 physics.atom-ph
Long-range dipole-dipole exchange-induced atomic grating
本文提出一种基于超冷铷原子系综与可移动里德伯自旋原子的偶极交换诱导光栅方案，利用自旋原子空间位置动态调控电磁诱导光栅，为光栅调控提供新途径。
2024-04-02 physics.atom-ph quant-ph
Multiple scattering of light by atoms with internal degeneracy
本文提出了一种任意简并度冷原子对光的多重共振光的散射的解析微观理论。它允许计算非极化原子稀介质中全横电磁场单光子态的平均振幅和平均强度。特别强调的是奠定在旋转群的不可约表示方面的分析。它允许明确总结的阶梯和最大交叉图，给出平均强度的玻尔兹曼近似和干扰校正负责弱本地化和相干后向散射。精确的场模分解表明，原子的内简并对平均强度的退偏振有贡献，并抑制了干涉修正。静态以及动态的量，如运输速度，扩散常数和弛豫时间的所有场模式和所有原子的过渡。
2002-11-20 cond-mat.dis-nn physics.atom-ph physics.optics
Generation of atomic spin orientation with a linearly polarised beam in room-temperature alkali-metal vapour
传统上，原子自旋取向是通过将角动量从偏振光转移到原子系统来实现的。我们展示了在室温铯蒸气中取向产生的机制，它结合了三个元素：光泵浦，非线性自旋动力学和自旋交换碰撞。通过自旋交换弛豫速率的变化，给出了取向原子样品与定向原子样品之间的转变。通过监测原子射频光谱进行观察。讨论的测量配置，铺平了道路，以简单和强大的射频原子磁力计是基于一个单一的低功率激光二极管，接近多激光泵浦探测系统的性能。
2020-01-20 physics.atom-ph
The dependence of scattering length on van der Waals interaction and on the reduced-mass of the system in two-atomic collision at cold energies
本文采用Ray [1]提出的静态交换模型（SEM）和修正的静态交换模型（MSEM），在质心框架下，将两个类氢原子基态的弹性碰撞视为四体库仑问题，精确处理了直接和交换通道中的库仑相互作用项。SEM包括由于电子交换引起的非绝热短程效应。MSEM在其中添加了由于原子之间的诱导动态偶极极化率（例如范德华相互作用）而引起的长程效应。应用SEM程序在不同的类氢双原子系统，减少了散射长度的质量依赖性。再次将MSEM程序应用于H（1 s）-H（1 s）弹性散射，通过改变原子间距离的最小值，观察到了散射长度与有效原子间势的关系，这与已有的物理结果一致。这两个在低能和冷能原子碰撞物理中的基本发现都是非常有用的，并且是第一次报道。
2015-09-15 physics.atom-ph
An optically modulated zero-field atomic magnetometer with suppressed spin-exchange broadening
我们展示了一个光泵$^{87}$ Rb磁强计在一个微制造的蒸汽细胞的基础上产生的零场色散共振的$^{87}$ Rb基态能级的光调制。磁力计在自旋交换弛豫自由制度，可以实现高磁场灵敏度。该器件可用于需要基于阵列的磁力计的应用，其中射频磁场可在相邻传感器之间引起串扰或影响被测量的磁场的源。
2014-04-01 physics.atom-ph physics.ins-det
Effect of electron exchange on atomic ionization in a strong electric field
研究了静电场中的Hartree-Fock原子。它表明，外部和内部电子之间的交换，考虑到所谓的Fock项强烈影响的长程行为的内部电子波函数。结果，它被电离的可能性大大增加。一个简单的模型进行了分析表明，衰变概率，相比的情况下，当地（Hartree）原子势，增加了许多数量级。由于这种增加的结果，内部与外部电子电离概率的比率变得不太小。交换作用对强电场电离内层电子几率的影响与外层电子数的平方成正比。它表明，在团簇中，由强场引起的内部电子电离（其事实通过例如高能量子发射来证明）与气态原子物体中的这一过程相比必须基本上增加。
2009-04-28 physics.atom-ph quant-ph
Uncertainties in Atomic Data for Modeling Astrophysical Charge Exchange Plasmas
理论原子数据的相关不确定性对于确定等离子体诊断在一些领域的准确性至关重要，特别是包括天体物理研究。我们提出了一个新的计算的不确定性，目前的理论离子碰撞电荷交换原子数据和X-射线光谱的基础上的一组比较与现有的实验室数据中获得的历史合并束，冷靶反冲离子动量谱，和电子束离子阱实验。总截面的平均系统不确定度为35-88%，特征线比的平均系统不确定度为57-75%。模型偏差随碰撞能量的减小而增大。总截面的误差进一步导致低温碰撞等离子体电离平衡计算的不确定性。需要对原子数据库和专门的实验室测量进行实质性的改进，以便为下一次X射线光谱任务的X射线光谱做好准备。
2022-01-16 astro-ph.HE physics.atom-ph
Analytical and numerical expressions for the number of atomic configurations contained in a supershell
本文给出了原子中电子组态数的三个显式公式，即$Q$电子在各简并态$g_1$，$g_2$，.的$N$亚壳层中分布的方式数，$g_N$。新的表达式得到使用生成函数的形式主义。第一个包含涉及多项式系数的总和。第二个依赖于收集具有相同简并度的子壳的想法。第三个也收集子壳具有相同的退化，并导致一个双变量生成函数的定义，允许推导递归关系。对于给定简并度$g$的$N$不同子壳上的布居分布，给出了该分布的一阶矩的解析表达式.通过计算累积量，分析了具有任意退化度的子壳的一般情况。给出了任意阶累积量的一个相当简单的表达式，以及累积量的母函数。使用Gram-Charlier展开，分析的分布在一个正态分布乘以一个厄米多项式的总和的简单近似。埃奇沃思的扩张也得到了测试。当保留较少项时，它的精度与Gram-Charlier精度相当，但当截断阶数增加时，它的发散速度要快得多。虽然这种分析是通过原子超壳层中的例子来说明的，但它也适用于更一般的组合问题，例如费米子分布。
2020-08-16 math-ph math.MP nucl-th
The polarization and the fundamental sensitivity of $^{39}$K ($^{133}$Cs)-$^{85}$Rb-$^{4}$He hybrid optical pumping spin exchange relaxation free atomic magnetometers
混合光抽运无自旋交换弛豫（SERF）原子磁力计可以实现磁场和惯性的双灵敏度测量。研究了基于$^{\text{39}}$ K-$^{\text{85}}$ Rb- $^{\text{4}}$ He和$^{\text{133}}$ Cs- $^{\text{85}}$ Rb-$^{\text{4}}$ He的两种混合光抽运SERF磁强计的$^{\text{85}}$ Rb偏振特性。发现了$^{\text{85}}$ Rb的偏振态分别随缓冲气体$^{\text{4}}$ He和淬灭气体$_{\text{2}}$的数密度、抽运光的抽运速率和样品池温度的变化而变化，为磁强计的设计提供了实验指导。我们得到了散粒噪声对混合光泵SERF磁强计基本灵敏度的一般公式。该公式描述了磁强计的基本灵敏度随缓冲气体和淬灭气体的数密度、泵浦光的泵浦速率、外磁场、池有效半径、测量体积、池温度和测量时间的变化。当$^{\text{85}}$ Rb极化为$0.1116$时，PDMATHABMMPDMATHABMVPDMATHABMPDMATHABMPDMATHABMUPDMATHABMV和PDMATHABMNK- $^{\text{4}}$磁力仪的基本灵敏度在两种磁力仪之间最高.我们估计混合光泵SERF磁力仪的基本灵敏度极限优于$1.8359\times10^{-2}$ $aT/Hz^{1/2}$，高于K SERF原…
2017-07-12 physics.atom-ph
Trajectory effects on charge exchange and energy loss in collisions of H$^+$, He$^{2+}$, Li$^{3+}$, and Be$^{4+}$ ions with atomic hydrogen
本研究通过求解含时薛定谔方程并结合电子-核耦合动力学方法，评估了低能碰撞中的轨迹效应，发现电荷交换与轨迹无关，但能量损失强烈依赖轨迹，直线近似会高估低能损失。
2024-11-15 physics.atom-ph
Atomic hyperfine resonances in a magnetic quadrupole field
研究了在三维磁四极场作用下，与原子核超精细相互作用的单价电子原子的量子共振。特别强调的是把超精细和四极力量的相互作用的研究。分析了基本的哈密顿量的各种对称性，揭示了引起共振能量的两倍简并。我们的数值方法采用复尺度方法和Sturmian基组。几个制度和类的短寿命和长寿命的共振被确定。共振的能量和衰减宽度的特征在于它们的电子和核自旋性质。
2008-02-25 physics.atom-ph
Magnetocardiography with a modular spin-exchange relaxation free atomic magnetometer array
我们提出了一个便携式四通道原子磁力计阵列工作在自旋交换弛豫自由制度。磁力计阵列具有几个设计特征，旨在最大限度地提高其对生物磁测量的适用性，特别是胎儿心磁图，例如紧凑的模块化设计和光纤耦合激光器。模块化设计允许每个磁力计的独立定位和定向，原则上允许非平面阵列几何形状。在磁屏蔽室中使用该阵列，我们获得成人心磁图。这些测量采用6-11 fT Hz^（-1/2）单通道基线灵敏度进行，该灵敏度与磁屏蔽室的独立测量噪声水平一致。
2011-10-03 physics.atom-ph physics.ins-det physics.med-ph
Exchange assisted tunneling and positron annihilation on inner atomic shells
Hartree-Fock轨道的长程渐近行为与定域势中的轨道的长程渐近行为是不同的，这一点是人们长期以来所知道的。然而，关于与此渐近性相关的可观察到的物理效应没有达成共识。在这里，我们认为，较弱的减少的Hartree-Fock轨道在大的距离是负责的正电子湮灭的内壳层电子，这是实验观察到的。
2013-03-05 nucl-th physics.atom-ph quant-ph
Atomic Compton profiles within different exchange-only theories
在Harbola-Sahni（HS）、Hartree-Fock（HF）理论和自相互作用修正（SIC）密度泛函模型下，计算并比较了一些惰性气体原子（He-Kr）的冲激康普顿轮廓（CP）J（q）和<p^n>期望值。计算了氦原子激发态的康普顿分布。虽然计算出的CP的发现，一般同意，他们略有不同，从另一个小的康普顿参数q值和大q值是很好的协议。三种理论中的<p^n>期望值也是相当的。HS形式主义似乎在动量空间中相当好地模仿了HF，建立了前者的逻辑一致性。
1999-06-24 physics.atom-ph physics.chem-ph
On Exchange of Orbital Angular Momentum Between Twisted Photons and Atomic Electrons
本文给出了扭曲（拉盖尔-高斯分布）光子与氢原子散射的矩阵元表达式。我们认为光子进入的轨道角动量（OAM）的$\ell \hbar$，携带的一个因素$e^{i \ell ϕ}$不存在于一个平面波或纯高斯轮廓光束。研究了OAM的$+2\ell$单元从光子到原子方位角量子数的转移性质。我们得到简单的公式，这些OAM翻转转换的弹性前向散射的扭曲光子时，光子波长$λ$是大的相比，原子的目标尺寸$a$，和小的瑞利范围$z_R$，它的特点是扭曲的光子束的准直长度。
2012-06-29 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Spectral line-shape in collinear laser spectroscopy after atomic charge exchange
本文针对共线激光光谱中电荷交换导致的谱线畸变问题，构建并模拟了谱线形状模型，揭示畸变主要源于电子转移至弹丸原子多个能级及其后续衰变，而非次级碰撞，并证明该模型可推广至其他弹丸-碱金属体系且所需拟合参数更少。
2025-08-27 nucl-ex physics.atom-ph
Quantum trajectories in spin-exchange collisions reveal the nature of spin-noise correlations in multi-species alkali vapors
碱蒸汽中的自旋交换碰撞是一些基础和应用研究的基础，如原子核结构研究和基本对称性测试、超灵敏原子磁力计、磁共振和生物磁成像。自旋交换碰撞导致自旋相干性的损失，并伴随产生自旋噪声，这两种现象都是量子精密测量的核心。在这里，我们开发的自旋交换碰撞的量子轨道图片，符合他们长期以来的系综描述使用密度矩阵。然后，我们使用量子轨迹来揭示自旋噪声相关性的性质，自发地建立在多物种的原子蒸气，经常用于最敏感的自旋测量。
2019-10-11 physics.atom-ph quant-ph
Sub-femtotesla scalar atomic magnetometer using multipass cells
标量原子磁力计有许多吸引人的特点，但它们的灵敏度一直比较差。我们描述了一个Rb标量梯度计使用两个多程光学细胞。我们使用泵浦探测测量方案来抑制自旋交换弛豫，并使用两个探测脉冲来找到自旋进动零交叉时间，分辨率为1皮秒。我们实现了0.54 fT/Hz的磁场灵敏度$^{1/2}$，这提高了一个数量级的最佳标量磁强计的灵敏度，并超过了量子限制设置的自旋交换碰撞的标量磁强计具有相同的测量体积在连续的制度。
2012-08-06 physics.atom-ph quant-ph
Geometric Manipulation of a Decoherence-Free Subspace in Atomic Ensembles
考虑了单模腔中具有$Λ$型能级结构的原子系综，提出了在该系统的量子Zeno子空间内的零能态子空间上相干操纵量子态的几何方案.我们发现，特定的子空间继承了量子芝诺子空间的消相干自由的性质，并具有一个受保护的退化，满足所有的条件，一个普遍的计划，任意酉操作。
2021-03-14 physics.atom-ph quant-ph
Final state interactions for high energy scattering off atomic electrons
本文研究高能轻子与原子电子散射中的末态库仑交换效应，证明其经算符重求和后在截面中至少到 O(α^3) 阶均抵消，对精密实验无影响。
2024-07-31 hep-ex hep-ph physics.atom-ph
Probing "long-range" neutrino-mediated forces with atomic and nuclear spectroscopy
一对低质量中微子在电子、质子和中子之间的交换产生了“长程”$1/r^5$势，这可以在原子和亚原子长度尺度上的现象中寻找。计算了中微子对交换对原子和原子核的跃迁能和结合能的影响。在原子s波状态的情况下，有一个很大的增强，由于缺乏一个离心势垒和中微子介导的潜力的高度奇异性的诱导能量的变化。我们从正电子偶素，μ偶素，氢和氘的氘结合能和跃迁能的测量以及钙离子的同位素位移测量中得出中微子介导的力的限制。我们的限制改善了现有的中微子介导的力量从实验中寻找新的宏观力量的18个数量级的限制。未来的光谱学实验有可能探测由标准模型中微子和其他弱带电粒子对交换所介导的长程力。
2018-05-09 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Continuous Loading of a Conservative Trap from an Atomic Beam
我们证明了快速积累的Cr原子在一个保守的潜力，从磁引导原子束。在没有激光冷却的情况下，通过光泵浦实现的单个耗散步骤允许以2*10^7 1/s的速率将原子加载到陷阱中。在不到100 ms的时间内，我们达到了碰撞密集区，从那里我们直接产生了玻色-爱因斯坦凝聚体，随后进行蒸发冷却。这构成了一种新的简并方法，其中，提供了一个缓慢的粒子束可以通过某种方式产生，玻色-爱因斯坦凝聚可以达到没有循环过渡的物种。
2011-02-04 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Coherently delocalized states in dipole interacting Rydberg ensembles: the role of internal degeneracies
研究了简并原子态对偶极-偶极相互作用里德堡体系激子离域的影响。使用冻结气体和规则的一维，二维和三维晶格排列为例，我们看到，简并可以增强离域的情况相比，当没有简并。利用磁场提供的塞曼分裂，我们可控地提升简并度，详细研究了简并和非简并区之间的转变。
2021-03-14 cond-mat.dis-nn physics.atom-ph quant-ph
