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
Raman fingerprints on the Bloch sphere of a spinor Bose-Einstein condensate
我们探讨的几何解释的非绝热，双光子拉曼过程作为一个旋转的布洛赫球的赝自旋1/2系统。自旋为1/2的量子系统的自旋状态可以用布洛赫球表面上的一个点来描述，它在拉曼脉冲期间的演化是由光束的性质决定的球上的轨迹：脉冲面积，相对强度和相位，以及相对频率。我们实验证明了这个模型的关键功能与$^{87}$ Rb旋量玻色-爱因斯坦凝聚体，这使我们能够检查空间依赖的拉曼光束的签名。双光子失谐使我们能够精确地控制自旋密度和压印的相对相位分布，如我们所示的无核涡旋。有了这种全面的理解和直观的几何解释，我们使用拉曼过程来创建和定制，以及研究和表征奇异的拓扑自旋纹理旋量BEC。
2016-01-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Fast-forward scaling of atom-molecule conversion in Bose-Einstein condensates
稳健的受激拉曼精确通道是控制非线性量子系统的必要条件，其应用范围广泛，从超冷分子、非线性光学到超化学。受绝热性捷径的启发，我们提出了受激拉曼绝热过程的快进标度与非线性参与，描述转移从原子玻色-爱因斯坦凝聚体的分子之一，通过可控的外部字段。实验结果表明，在快进驱动场的辅助下，原子-分子转换的保真度和鲁棒性优于传统的绝热通道。最后，我们的结果被推广到原子和分子态相干叠加的分数受激拉曼绝热过程。
2021-02-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Periodic driving control of Raman-induced spin-orbit coupling in Bose-Einstein condensates: the heating mechanisms
我们专注于最近实施的一项技术，用于控制拉曼耦合场景中的超冷原子中的合成自旋轨道耦合（SOC）的大小。这种技术使用的拉曼耦合振幅的周期性调制来调谐的SOC。具体而言，它已被证明，拉曼激光强度的高频正弦调制的效果可以被纳入到未驱动的哈密顿通过有效的参数，其绝热变化，然后可以被用来引导SOC。在这里，我们表征的加热机制，可以相关的这种方法。我们确定的主要机制，负责在实验中观察到的加热基本上植根于驱动诱导转移人口的激发态。讨论了由谐波俘获、激发态的衰减和制备系统所用的技术所决定的过程的特征。额外的加热，植根于偏离绝热的有效参数的变化，也被描述。我们的分析研究提供了一些线索，可能是有用的控制方法的效率抑制加热的影响的策略设计。
2016-06-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
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
Arbitrary Coherent Superpositions of Quantized Vortices in Bose-Einstein Condensates from Orbital Angular Momentum Beams of Light
我们最近提出了一个方案，用于在玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中使用光的轨道角动量（OAM）态来创建涡旋态的相干叠加[Phys.Rev.Lett. 95，173601（2005）]。在这里，我们将讨论进一步的技术细节的建议，提供替代的，时间反转对称的计划，通过类似于传统的模拟拉曼绝热通道（STIRAP）技术的过程中，光的OAM状态的叠加转移到BEC，并讨论一种替代的陷阱配置有利于维持大的电荷涡旋。光的OAM态的叠加，使用实验技术，可以通过一个专门设计的拉曼耦合方案转移到一个最初的非旋转BEC。这里提出的技术开辟了途径，研究OAM状态的光与物质的相干相互作用。这项研究也可以用于执行各种量子信息处理任务与OAM状态的光-包括存储器的量子态的初始叠加。
2008-03-18 quant-ph
Improvement of conversion efficiency of atom-molecule Bose-Einstein condensate
研究了原子-分子玻色-爱因斯坦凝聚体双色光缔合中的受激拉曼绝热过程。利用满足广义双光子共振条件的两束时变高斯激光脉冲，实现了高效的原子-分子转换。效率取决于自由束缚失谐量和两个脉冲之间的延迟时间。通过优化调整参数，我们实现了92%的转换效率。
2007-09-30 quant-ph
Generating entangled atom-photon pairs from Bose-Einstein condensates
我们提出利用光驱动的玻色-爱因斯坦凝聚体的自发拉曼散射作为原子-光子对的源，其内部状态是最大纠缠的。在一个容易传输的粒子（光子）和一个容易捕获和相干操纵的粒子（超冷原子）之间产生纠缠将被证明对各种量子信息相关的应用是有用的。我们分析了自发拉曼散射产生的纠缠态的类型，并构造了一种能产生最大纠缠的几何结构。
2000-04-20 cond-mat physics.atom-ph quant-ph
Generation of three-dimensional entangled states between a single atom and a Bose-Einstein Condensate via adiabatic passage
提出了一种利用受激拉曼绝热通过（STIRAP）技术制备单原子与玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）之间的三维纠缠态的方案.工程绝热通道有效地抑制了原子自发辐射、腔衰减和光纤损耗。我们的方案对BEC中原子数的变化也是鲁棒的。
2015-05-19 quant-ph
A Raman Waveplate for Spinor BECs
我们利用双光子拉曼相互作用演示了赝自旋1/2玻色-爱因斯坦凝聚体的波片。波片的角度由光场的相对相位来设定，延迟量由脉冲面积来控制。波片使我们能够成像玻色-爱因斯坦凝聚体的斯托克斯参数图，从而测量其相对基态相位。我们通过测量无核涡旋的斯托克斯参数来演示波片。
2014-06-17 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Encoding a one-dimensional topological gauge theory in a Raman-coupled Bose-Einstein condensate
拓扑规范理论为某些强关联系统提供了强有力的有效描述，一个主要的例子是分数量子霍尔态的陈-西蒙斯规范理论。受控量子系统中的工程拓扑规范理论在概念和实践上都很重要，因为它将提供对具有奇异激发的系统（如任意子）的访问，而不需要强关联。在这里，我们讨论了一个计划，工程手征BF理论，拓扑规范理论的极小模型对应的陈-西蒙斯理论的一维约化，与超冷原子。利用该理论的局域守恒定律，我们将其量子哈密顿量编码为具有手征相互作用的超冷量子气体。在Edmonds等人（Phys. Rev. Lett. 110，085301（2013）），我们展示了如何在具有不平衡散射长度的拉曼耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中实现它，正如我们最近在实验上实现的那样（Frölian等人，Nature 608，293（2022））。我们从规范理论的角度讨论了手征凝聚体的性质，并通过数值模拟评估了有效量子描述的有效性。我们的方法为实现高维玻色-爱因斯坦凝聚体的拓扑规范理论奠定了基础。
2022-10-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el hep-th
On the detectability of quantum radiation in Bose-Einstein condensates
基于（Meta）稳原子或分子态间的双失谐喇曼跃迁和近年来发展起来的原子计数技术，提出了一种探测稀玻色-爱因斯坦凝聚体中声波的方案，其精度可达几个甚至单个声子的水平.这一方案可以开辟一系列新的应用，包括量子辐射现象的实验观察，如声波黑洞模拟中的霍金效应或宇宙粒子产生的声学模拟。PACS：03.75.Kk，04.70.Dy，42.65。
2006-05-04 quant-ph
Spatially Separated and Correlated Atom-molecule Lasers from a Bose Condensate
提出了一种利用喇曼型原子激光输出和双色光缔合过程从原子玻色-爱因斯坦凝聚体中产生两束空间分离的原子和分子光束的可行方案。我们研究了短时间内系统的量子动力学和统计特性，特别是在不同的凝聚态初态下两束输出光束的正交压缩和模式关联行为。讨论了利用光学技术产生纠缠原子分子激光的可能性。
2005-12-26 quant-ph
Dynamical generation of dark solitons in spin-orbit-coupled Bose-Einstein condensates
我们数值研究了一维谐振子阱中自旋-轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体的基态、拉曼驱动动力学和非线性激发。根据拉曼耦合和原子间相互作用，三个基态相被确定：条纹，平面波和零动量相。在实空间中发现了条纹相和零动量相或平面波相共存的窄参数区，模拟了通过线性驱动拉曼耦合在时间上跨越不同相位的多次扫描过程，研究了系统在这些扫描过程中的非平衡动力学。我们发现了各种非线性的激发，特别是在从条纹相位到平面波或零动量相位的扫描过程中激发出的暗孤子。此外，在驱动过程中可以控制暗孤子的数目和稳定性，这为产生暗孤子以及研究其动力学和相互作用特性提供了一种直接、简便的方法。
2015-01-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Collective excitation of a trapped Bose-Einstein condensate with spin-orbit coupling
利用Bogoliubov方法研究了束缚在准一维谐振势阱中的拉曼诱导自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体的集体激发.通过调谐拉曼耦合强度，可以识别系统的三相。通过计算过渡强度，我们能够分类实验相关的各种激发模式。结果表明，这三种量子相的集体激发性质具有明显的特征。特别地，自旋偶极子和自旋呼吸模式可以用于清楚地绘制出相边界。我们证实了这些预测的淬火动力学，激发相关的集体模式的直接数值模拟。
2017-04-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Disorder-Driven Density and Spin Self-Ordering of a Bose-Einstein Condensate in a Cavity
我们研究了两组分玻色-爱因斯坦凝聚体通过线性腔模的集体喇曼散射的空间自旋和密度自序。迪克超辐射相变的开始以晶体密度级和自旋波级的同时出现为标志。后者自发地打破了离散的$\mathbf{Z}_2$对称性之间的偶数和奇数网站的腔光学潜力。此外，在superradiant状态的连续$U(1)$对称性的相对相位的两个凝聚波函数被明确打破的腔诱导的位置相关的拉曼耦合与零空间平均。因此，空间平均的相对冷凝物相位被锁定在$π/2$或$-π/2$。这种连续的对称性破缺和零平均拉曼场导致的相对凝聚相锁定可以看作是一个普通的有序-无序过程，类似于二维经典铁磁$XY$自旋模型中的随机场诱导有序。然而，在我们的模型中，随机场的种子源于腔场中的量子涨落，并且是受自序影响的动力学实体。在超辐射阈值处，基元激发谱表现出典型的模式软化现象。
2017-07-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Coherent population transfer beyond the adiabatic limit: generalized matched pulses and higher-order trapping states
我们证明了具有相干耦合闭环（loop-STIRAP）的三能级系统中粒子数转移的物理机制不等价于哈密顿量暗态的绝热旋转，而是对应于广义绝热基中高阶俘获态的旋转.广义绝热基组的概念被用来作为一个建设性的工具，设计脉冲序列的受激拉曼绝热通道（STIRAP），使最大的人口转移的条件下，通常的绝热条件只有很差的满足。在一定条件下，脉冲（广义匹配脉冲）存在一个高阶陷阱态，这是一个精确的运动常数和原子动力学的解析解可以导出。
1998-11-03 quant-ph
Geometric phases of mesoscopic spin in Bose-Einstein condensates
我们提出了一种利用耦合双模玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）产生自旋J几何相位的可能方案。首先，我们展示了如何利用BEC两个超精细态之间的拉曼耦合来观察标准Berry相。我们发现，存在的内在原子间碰撞产生的能量，允许实施的非阿贝尔几何相位以及简并。所产生的演化可用于在具有高原子数的不同原子种类之间产生干涉，或者用于精细控制两种种类之间的原子差异。最后，我们表明，由于弹性碰撞的标准Berry相位的误差可以通过控制原子之间的非弹性碰撞来校正。
2002-08-07 quant-ph
Theory of microwave single-photon detection using an impedance-matched $Λ$ system
通过在强色散区适当地驱动量子比特谐振器系统，我们实现了“阻抗匹配”的$Λ$系统的修饰状态，其中共振单光子确定性地诱导拉曼跃迁并激发量子比特。结合这种效应和量子比特的快速色散读出，我们实现了巡游微波光子的探测器。我们从理论上分析了$Λ$系统的单光子响应，并评估了其作为探测器的性能。我们实现了一个高的检测效率接近统一，而不依赖于精确的时间控制的输入脉冲形状和保守的估计下的系统参数。探测器还可以通过施加微波脉冲快速复位，这允许短的死区时间和高重复率。
2015-01-16 quant-ph
Creating maximally entangled atomic states in a Bose-Einstein condensate
我们提出了一个协议，以创建最大纠缠对，三重态，四分位数，和其他集群的玻色凝聚原子开始在莫特绝缘体状态的凝聚。最基本的元素是使用激光脉冲驱动单原子拉曼跃迁。我们的方案是简单的，有效的，并可以很容易地应用到最近的实验系统的Greiner { \it et al.} [ Nature { \bf 413}，44（2002）]。
2002-12-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin-exchange-induced exotic superfluids in a Bose-Fermi spinor mixture
我们考虑自旋1/2玻色子和费米子的混合体，其中只有玻色子受到拉曼光束诱导的自旋轨道耦合。费米子，虽然没有直接耦合到拉曼激光器，获得一个有效的自旋轨道耦合通过两个物种之间的自旋交换相互作用。计算表明，这是一种获得自旋轨道耦合费米气体而不需要拉曼诱导加热的有希望的方法，在这种方法中可以实现人们长期寻求的拓扑费米超流体和拓扑带.相反，我们发现费米子的存在不仅提供了一种新的方法来产生玻色子的超固体条纹相位，但更引人注目的是，它还可以大大增加玻色子密度条纹的空间周期，从而使该相位在实验中直接可观察到。该系统提供了一个新的和实用的平台来探索自旋轨道耦合的物理，它具有动态的性质，通过两个物种之间的相互作用。
2019-09-17 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Macroscopic Self-Trapping and Dynamical Phase Transition in Momentum Space Bose-Einstein Condensates
本文在自旋-轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中观测到宏观自俘获现象，并通过拉曼失谐淬火揭示了非解析的原子流行为，标志着动力学相变的发生。
2025-10-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Many-Body Phases of a Planar Bose-Einstein Condensate with Cavity-Induced Spin-Orbit Coupling
我们研究了具有腔介导动态自旋轨道耦合的二维玻色-爱因斯坦凝聚体的多体相。借助两个横向非干涉、反向传播的泵浦激光器和单个驻波腔模，量子气体的两个简并塞曼子能级以双- $Λ$ -配置进行拉曼耦合。超过一个临界泵浦强度的腔模式填充通过相干超辐射拉曼散射从两个泵浦激光器，导致出现的动态自旋轨道耦合的原子。我们确定了三个具有不同原子和光子特性的量子相：正常的“自旋螺旋”相，超辐射的“自旋螺旋”相和超辐射的“超固体自旋密度波”相。后者表现出一个出射的周期性原子密度分布与正交中心的矩形晶格结构，由于相干光子散射到谐振腔和碰撞诱导的动量耦合之间的相互作用。出射晶体的横向晶格间距由动态自旋轨道耦合决定。
2020-09-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Coherence creation in an optically thick medium by matched propagation of a chirped laser pulse pair
本文研究了一对拉曼共振的调频激光脉冲在光学厚介质中的同时传输问题，模型由$Λ$原子系综组成。自组织（“匹配”）效果示出的啁啾脉冲对，这导致准无损传播。此外，我们证明了一个定义良好的原子基态的相干叠加，相应地，在介质中，可以通过控制的激光脉冲的振幅的相干性鲁棒地创建。所提出的方案可以应用于大幅提高光波混频过程的效率，以及在其他非线性过程中，在相干叠加态的空间扩展介质的初始制备是必需的。
2014-02-26 quant-ph
The Vortex Phase Qubit: Generating Arbitrary, Counter-Rotating, Coherent Superpositions in Bose-Einstein Condensates via Optical Angular Momentum Beams
提出了利用光的轨道角动量态在玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中产生任意相干叠加涡旋态的方案。我们设计了一个方案，使用已知的实验技术来产生两个反向旋转的OAM光态的相干叠加。我们表明，一个专门设计的拉曼方案允许转移到一个最初的非旋转BEC的光学涡旋叠加态。这在BEC中产生了任意的和相干的涡和反涡对的叠加。这里提出的想法可以扩展到产生纠缠涡旋态，为光的OAM态设计存储器，以及执行其他量子信息任务。惯性传感的应用也进行了讨论。
2005-04-17 quant-ph
Striped Ferronematic ground states in a spin-orbit coupled $S=1$ Bose gas
从理论上建立了均匀自旋- $1$、自旋-轨道耦合玻色气体的平均场相图，该相图是自旋相关相互作用参数、拉曼耦合强度和二次塞曼位移的函数。我们发现，自旋轨道耦合和自旋相关的相互作用之间的相互作用导致铁磁或铁磁相的发生，也打破平移对称性。对于弱拉曼耦合，增加吸引自旋相关的相互作用（如在$^{87}$ Rb或$^7$ Li中）诱导从均匀到条纹XY铁磁体的转变（没有无序）。然而，对于排斥自旋相关的相互作用（如在$^{23}$钠），我们发现从$XY$自旋螺旋相（$<S_{z} >= 0$和均匀的总密度）与单轴的π阶，双轴ferronematic，其中的总密度，自旋矢量和π指向矢振荡在真实空间中的过渡。我们调查的稳定性，这些阶段对二次塞曼效应，这通常倾向于有利于均匀的相位与铁磁或铁磁顺序，但不是两者兼而有之。我们讨论了我们的研究结果的相关性正在进行的实验自旋轨道耦合，旋量玻色气体。
2014-11-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum Zeno subspace and entangled Bose-Einstein condensates
我们讨论了一个建议的最大纠缠原子N-GHZ态的有效产生的旋量-1凝聚驱动内部状态原子拉曼跃迁使用（经典）激光场。我们说明了量子芝诺子空间的动力学，并确定由此产生的原子弹性碰撞，促进确定性纠缠的创建。我们的建议可以很容易地实现在几个实验室的铁磁旋量凝聚（$^{87}$ Rb原子）进行了研究。
2003-10-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Models with Recoil for Bose-Einstein Condensation and Superradiance
在本文中，我们考虑两个模型，表现出平衡BEC超辐射。它们与最近实验中观察到的两种不同类型的超辐射散射有关。第一个对应于物质波的放大，由于拉曼超辐射散射从雪茄形BE凝聚体，当反冲和凝聚的原子是在不同的内部状态。其主要机制是二能级原子的受激拉曼散射，这种散射是以超辐射的方式发生的。我们的第二个模型与雪茄形BE凝聚体的超辐射瑞利散射有关。这又导致了物质波的放大，但现在反冲的原子与凝聚体中的原子处于相同的状态。在这里，反冲的原子能够干涉静止的凝聚体，形成实验上观察到的物质波光栅（干涉条纹）。
2005-04-25 math-ph math.MP quant-ph
Spin current generation and relaxation in a quenched spin-orbit-coupled Bose-Einstein condensate
了解自旋轨道耦合（SOC）和多体相互作用对自旋输运的影响在凝聚态物理和自旋电子学中具有重要意义。这个主题已经深入研究了自旋载流子，如电子，但几乎没有探索电荷中性玻色子准粒子（包括它们的凝聚体），这有望在宏观距离上相干自旋输运。在这里，我们探讨了合成SOC（诱导的光学拉曼耦合）和原子相互作用对自旋输运的原子玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC），其中的自旋偶极模式（SDM，通过淬火拉曼耦合激活）的两个相互作用的自旋组件构成一个交替的自旋电流。我们实验观察到，SOC显着提高SDM阻尼，同时减少热化（减少冷凝分数）。我们还观察到产生的BEC集体激发，如形状振荡。我们的理论表明，SOC修改的干涉，不可分割性，和自旋组件之间的相互作用可以发挥至关重要的作用，自旋输运。
2019-02-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Topological Nonlinear Optics with Spin-Orbit coupled Bose-Einstein Condensate in Cavity
报道了腔中自旋-轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体的拓扑非线性光学。该腔由泵浦激光器和弱探测激光器驱动，该泵浦激光器和弱探测激光器将玻色-爱因斯坦凝聚体激发到中间存储水平，其中标准拉曼过程工程师自旋轨道耦合。我们发现，在修饰态跃迁路径上的非线性光子相互作用导致了新的光学相干性，而原子诱导增益则使这种相干性完全反转。这些非线性相互作用还通过诱导无间隙的Dirac-like锥在探测传输模式中植入拓扑特征，所述无间隙的Dirac-like锥在拉曼失谐的存在下变得有间隙。在增益区，探测模之间出现无隙拓扑边态，从而导致非平凡的相变，拓扑特征得到了有趣的增强。我们发现，自旋轨道耦合和塞曼场效应也令人印象深刻的改造快，慢探测光。我们的研究结果为具有拓扑特性的量子非线性光学修饰态的操纵提供了可能，这将是实现拓扑量子计算的关键一步。
2018-03-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Role of Bose enhancement in photoassociation
以受激拉曼绝热过程为例，讨论了偶极矩阵元的玻色增强在光缔合中的作用。在非简并气体中，相干光学瞬态的时间尺度在热力学极限下趋于无穷大，而玻色增强使这个时间尺度在凝聚体中保持有限。因此，相干瞬态是不存在的热非简并气体的光缔合，但如果气体是凝析油是可行的。
2000-06-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Phase-Sensitive Detection for Unconventional Bose-Einstein Condensations
我们提出了一个相敏探测方案来识别玻色子凝聚体波函数的非常规$p_{x}\pm ip_{y}$对称性，这已经在光晶格的高频段中被提出并实现。利用脉冲喇曼操作结合飞行时间成像，动量空间中的非对角关联函数产生凝聚体波函数不同分量之间的相对相位信息。该方案对相互作用和带间效应是鲁棒的，并为非常规的具有非平凡凝聚对称性的玻色-爱因斯坦凝聚提供了确凿的证据。
2011-10-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Experimental comparison of Raman and RF outcouplers for high flux atom lasers
我们研究了来自玻色-爱因斯坦凝聚体的原子激光束的性质，使用三种不同的外耦合器，一种基于多态射频跃迁，另两种基于拉曼跃迁能够赋予光束动量。我们首先总结了这些系统中出现的差异，以及它们如何影响原子激光器在干涉测量中的使用。在实验上，我们研究了在所有三个外耦合器，一种现象，限制了原子激光通量的束缚态的形成，并发现，一个双态拉曼外耦合器是高通量，低发散原子激光束的首选。
2009-08-28 physics.atom-ph quant-ph
Bose-Einstein condensate in Bloch bands with off-diagonal periodic potential
本文报道了具有非对角周期势的布洛赫带中的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC），它同时起着自旋轨道耦合（SOC）和塞曼场的作用。该模型可以在同一个三能级系统中利用两个独立的拉曼耦合来实现，其中时间反演对称性确保了具有相反动量的两个态之间的能量简并。我们发现，这两种拉曼耦合可以用来调谐动量空间中的自旋极化，从而极大地改变了布洛赫带上的有效散射。我们观察到一个过渡从布洛赫平面波相位与凝聚在一个波矢的布洛赫条纹相位与凝聚在两个布洛赫状态与相反的波矢。这两个相在实空间中将表现出完全不同于自由空间的自旋织构和密度调制。在动量空间中，可以观察到多个峰，这些峰相差一些倒易晶格矢量，反映了ODPP的周期性结构。提出了一个三波段有效模型来理解这些观察结果。该系统为研究布洛赫带上的集体激发、极化子和拓扑超流体等物理提供了一个新的平台。
2019-02-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Pulsed Raman output coupler for an atom laser
采用全三维描述方法，对原子激光器中的脉冲受激双光子喇曼耦合器进行了理论研究。用Hartree-Fock-Bogoliubov方程自洽地处理了有限温度玻色凝聚原子气体。该模型与最近的一个光学外耦合实验密切相关[E.W. Hagley等人，Science 283，1706（1999）]。我们分析了输出原子的动量分布，并展示了如何输出光束可以被用作被困原子气体的量子态的探针，以及如何以非线性的方式对其进行设计和控制。
2003-07-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech quant-ph
Spin-orbit-coupling-induced magnetic heterostructure in the bilayer Bose-Hubbard system
研究了光晶格中超冷玻色子双层系统中的磁相，它涉及到拉曼诱导的自旋轨道（SO）耦合和激光辅助的层间隧穿。结果表明，该体系存在着丰富的自旋织构，如异铁磁体、异手征磁体、手征磁体和层间反铁磁体。特别是，由SO耦合引起的异手性磁体在实际固态材料中极少发生。我们给出了在冷原子系统中实现这种模型的详细实验装置。
2016-07-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spin-orbit-coupled dipolar Bose-Einstein condensates
我们提出了一个利用拉曼过程在自旋3的Cr原子中产生自旋轨道耦合的实验方案。利用线性塞曼效应和光学斯塔克位移，在基态电子流形中选取两个自旋态，得到赝自旋1/2模型。我们进一步研究了自旋轨道耦合的Cr凝聚体的基态结构。我们发现，除了由自旋-轨道耦合引起的条纹结构，磁偶极-偶极相互作用引起的涡旋相，其中自发自旋涡旋形成。
2012-06-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Inducing vortices in a Bose-Einstein condensate using holographically produced light beams
在本文中，我们展示了一种技术，可以创建一个玻色-爱因斯坦凝聚体的平衡涡旋配置几乎任意的电荷和几何形状。我们利用双光子受激拉曼过程，将全息产生的光束的轨道角动量相干转移到铷87凝聚体上。利用物质波干涉技术，我们验证了单个涡旋和涡旋-反涡旋对的原子波函数上的相位图案。除了它们的相位缠绕之外，用这种技术产生的涡旋具有相关的超精细自旋纹理。
2011-02-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Dynamics of Two-Component Bose-Einstein Condensates Coupled with Environment
研究了由两个原子超精细态组成的开放玻色-爱因斯坦凝聚体在可调谐拉曼激光耦合下的动力学行为。已经有人提出，激光频率和跃迁频率之间的失谐对纯凝聚态的动力学有显著的影响。在这里，我们表明，失谐效应被抑制的噪声和耗散引起的环境。对于特定参数，还显示了相干性和纯度的增加。作为对最低阶近似的验证，我们导出了二阶近似下的运动方程族。结果表明，对于弱噪声和耗散，前者能定性描述动力学演化，而对于强噪声和耗散，前者能定量描述动力学演化。
2011-02-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Investigation of the role of the Roentgen interaction in angular momentum transfer within an electric Bose Einstein Condensate
在原子水平上的伦琴效应的确切行动的范围内使用两个拉盖尔高斯光束的涡旋形成的调查。从一个修改后的Gross-Pitaevskii方程的偶极子近似，考虑到耦合的原子系统的电磁场的伦琴相互作用项的引入和查看的上下文中这样的拉曼跃迁。对相应拉比频率的严格研究表明，伦琴项与（-d.E）项相比在不同的水平上起作用，因此在完全量子力学处理中不会引起任何变化。
2015-01-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Tunable Polarons in Bose-Einstein Condensates
介绍了一个用于超冷原子中极化子的量子模拟工具箱。受超冷原子混合物领域令人印象深刻的实验进展的启发，我们从理论上研究了超冷原子杂质浸入玻色-爱因斯坦凝聚体混合物（BEC）中的问题。杂质和BEC之间的耦合引起极化子的形成，其相互作用可以使用外部激光驱动BEC组件之间的准共振拉曼跃迁来有效地调谐。我们的方案允许一个改变极化子之间的有效相互作用在不同的网站从吸引到零。这通过简单地改变两个激光器的强度和频率来实现。这种安排为研究超冷气体中强关联凝聚态模型开辟了新的途径。
2017-01-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum Enhanced Measurement of Rotations with a Spin-1 Bose-Einstein Condensate in a Ring Trap
本文提出了一种利用自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体的Sagnac效应的自旋压缩旋转传感器模型。干涉仪的两个输入态使用拉曼脉冲与拉盖尔-高斯光束进行播种，并通过自旋交换碰撞的玻色子增强进行放大，从而导致干涉测量中的自旋压缩和潜在的量子增强。环形几何结构由于均匀的冷凝密度而具有优于分离的束路径原子旋转传感器的优点。我们模拟干涉仪的分析和数值为现实的实验参数，并发现显着的量子增强是可能的，但这种增强是部分退化时，工作在一个政权与强原子相互作用。
2016-02-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Phase-matched four wave mixing and quantum beam splitting of matter waves in a periodic potential
我们表明，由外部周期势施加的色散特性，确保能量和准动量守恒，使相关的原子对可以产生四波混频从玻色-爱因斯坦凝聚体在光晶格潜力。在我们对Gross-Pitaevskii方程的数值解中，如果系统中注入少量具有适当准动量k_1的原子，则具有初始准动量k_0的凝聚体几乎完全（>95%）转化为具有准动量k_1和k_2的一对关联原子。
2005-03-22 cond-mat.other quant-ph
Observation of Subradiant Atomic Momentum States with Bose-Einstein Condensates in a Recoil Resolving Optical Ring Resonator
根据Cola，Bigerni和Piovella的理论方案，在反冲分辨光学环形腔中，对玻色-爱因斯坦凝聚体中亚辐射原子动量态的形成进行了实验研究.原子从侧面被包含两个频率分量的激光泵浦。它们共振驱动三个离散原子动量态之间的腔辅助拉曼跃迁。在几百微秒内，系统就演变成一个稳定的次辐射状态。在这种状态下，凝聚体形成两个密度光栅，适于将泵浦场的两个频率分量反射到谐振器中。两个分量相消地干涉，使得散射被有效地抑制。在0 ~ 2.1的范围内，观察到了两个泵浦分量的不同振幅比下的一系列次辐射态。结果用平均场近似下的三态量子模型很好地解释了。
2018-11-06 physics.atom-ph quant-ph
The golden age of Calcutta physics: Difficulties in reconstructing the history
1916年，加尔各答大学科学学院新成立的物理系开始上课。拉曼，玻色和萨哈是三个年轻的成员组成的小物理系只有半打教员。在大约十年的时间里，三个非凡的发现来自这些年轻人-1920年的萨哈电离方程，1924年的玻色统计，1928年的拉曼效应。然而，加尔各答大学的命运很快就与圣雄甘地领导的印度自由斗争交织在一起，物理组悲惨地被打乱了。印度物理学再也没有成功地达到那个高度。本文讨论了重建的困难，这加尔各答学校的物理学在非常短的时期内无与伦比的辉煌的关键历史。
2016-12-08 physics.ed-ph physics.hist-ph physics.pop-ph
Adiabatic entangling gate of Bose-Einstein condensates based on the minimum function
提出了一种在具有共同光模的光腔中实现两原子系综或玻色-爱因斯坦凝聚体之间纠缠门的方案。该方法包括使用广义受激拉曼绝热通道（STIRAP）来动态地演化基态。我们表明，暗状态存在的任何原子数内的腔，并发现该操作产生一种不寻常的类型的演变，两个级别之间的原子数的最小值过渡到另一个状态。这产生了一种非常规类型的纠缠哈密顿量，它产生了一个依赖于最小操作的相位。我们分析了它的可靠性在各种条件下，从理想的消相干的情况下，包括光子损失和自发发射。分析了对抗退相干的方法，计算了产生的纠缠量。
2018-10-27 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
