Laser Induced Condensation of Trapped Bosonic Gases
我们证明了一个适当的激光脉冲序列允许压缩气体的被困玻色子原子到一个任意的陷阱水平。这种冷凝是鲁棒的，可以在实验上可行的陷阱，并可能导致多稳态和滞后现象。
1998-12-12 quant-ph
Cooling microwave fields into general multimode Gaussian states
我们发现，一组有损耗的多色调制量子比特可以用来耗散工程任意高斯态的玻色子模式。我们的想法特别适合超导电路架构，其中所有需要的成分都是实验可用的。这种多模高斯态的产生对于许多应用都是必要的，最值得注意的是基于测量的量子计算。我们建立在我们以前的一些建议，在那里我们展示了如何通过冷却和激光产生单模和双模压缩态。在将这些想法扩展到许多玻色子模式时必须特别小心，我们在这里讨论如何克服自然出现的所有限制和障碍。我们用一个由GHZ状态组成的充分工作的例子来说明我们的想法，但也测试了其他几个例子，如集群状态。所有这些例子使我们能够证明，使用一组N个有损耗的量子比特来将N个模式的玻色子链冷却到任何期望的高斯态是可能的。
2022-12-29 quant-ph
Quantum Theory of Feedback of Bosonic Gases
建立了玻色多原子系统反馈的量子理论。用参数化的关联函数处理反馈诱导的多原子关联，导出了封闭的运动方程。由此，系统的任何附加属性的动力学，即，属性来自约化的单原子密度算子，可以得到。给出了一个例子，表明反馈的相关效应。
2002-08-02 quant-ph
Efficiently preparing chiral states via fermionic cooling on bosonic quantum hardware
本文提出一种利用模拟浴绝热冷却的协议，在玻色子量子硬件上高效制备费米子哈密顿量的低能态，实现线性冷却速率，并能制备Kitaev模型的手性拓扑相，且抗噪声。
2025-03-30 cond-mat.str-el quant-ph
Test of the quantumness of atom-atom correlations in a bosonic gas
它示出了如何在一个被困玻色子气体中的原子-原子关联的量子可以观察到。应用连续反馈控制的原子云的质量质心产生振荡的云，其幅度可以直接用作表征原子-原子的相关性的空间扩展。可以选择反馈参数，使得可以在比标准量子极限高得多的噪声水平下测试原子-原子关联的施瓦茨不等式的违反。
2006-03-16 quant-ph
Cavity-mediated collective laser-cooling of a non-interacting atomic gas inside an asymmetric trap to very low temperatures
在本文中，我们确定了一个多粒子声子期望值$ζ$的能力，诱导集体动力学的非相互作用的原子气体内的光学腔。然后，我们建议利用这个期望值，以提高激光冷却的许多原子通过一个循环的两阶段的过程，其中包括冷却和位移阶段。在冷却阶段，应用短激光脉冲。这些使用$ζ$作为资源，并将原子气体的振动能量降低固定量。随后的位移阶段利用捕获势的不对称性来补充多粒子声子期望值$ζ$。交替两个阶段的冷却过程中示出的原子气体转移到最终的温度消失在无限多的粒子限制。
2017-11-22 quant-ph
Laser Induced Condensation of Bosonic Gases in Traps
我们考虑集体激光冷却的原子气体在Festina lente制度，当与光子反射的加热效应被抑制。我们证明了一个适当的激光脉冲序列允许凝聚的气体中的被困玻色子原子到地面水平的陷阱中存在的碰撞。这种冷凝是稳健的，并且可以在实验上可行的阱中实现。我们显着延长我们以前的数值研究的有效性，并提出了新的分析结果，在快速热化的限制冷凝。详细讨论了在弱凝聚区及以上实现全光学凝聚的必要条件。
2000-05-25 quant-ph
Laser Cooling of Trapped Fermi Gases deeply below the Fermi Temperature
本文研究了在Festina Lente区，当光子反射引起的热效应被抑制时，极化囚禁费米气体的集体喇曼冷却。我们预测，通过调整自发拉曼发射率和使用适当设计的非谐陷阱，可以在3D中实现费米温度的2.7%的数量级的温度。
2003-03-20 quant-ph
Many-body soliton-like states of the bosonic ideal gas
本文研究了在环上运动的$N$玻色子的最低总动量不变的能态，即Yrast态。如A. Syrwid和K. Sacha \cite{syrwid2015}，我们比较了平均场孤子与多体Lieb-Liniger本征态的不同。我们发现，即使在相互作用消失的极限下，Yrast态也具有孤子的典型特征，如相位跳变和密度凹口。这些性质只是玻色子对称化的影响，并编码在隐藏在yrast态中的Dicke态中。
2018-06-05 quant-ph
External-Feedback Laser Cooling of Gases
我们分析了利用连续色散位置检测和主动反馈的方法对可极化粒子进行激光冷却。耗散力的大小与粒子的光子散射到检测器中的速率成比例，而其速度依赖性由环路增益的可编程频率依赖性确定。该方法结合了反冲极限附近的最终温度和大的速度俘获范围，适用于多能级原子或分子。
2004-10-21 quant-ph
Laser cooling of trapped Fermi gases
被困的一个和两个组件的费米气体的集体拉曼冷却被认为是。我们得到的量子主方程描述的激光冷却在festinalente制度，由于光子再吸收加热可以忽略。对于两组分的情况下的碰撞过程中描述的量子玻尔兹曼主方程的形式主义。在冷却过程中适当调节自发拉曼速率可以克服对自发发射的抑制。我们的数值结果的Monte Carlo模拟相应的速率方程的基础上，表明三维温度的顺序$0.08 T_F$（单组分）和$0.03 T_F$（双组分）可以实现。我们研究了激光冷却气体的平衡分布的统计特性，结果表明，与费米面附近的热分布相比，数涨落增强。最后，我们分析了与背景损失相关的加热，得出结论，我们的激光冷却方案应该保持气体的温度，而不会产生显著的额外损失。
2003-03-20 quant-ph
Magneto-optical trapping of mercury at high phase space density
我们提出了一个实现的磁光陷阱的汞原子的相互组合线。我们报告捕获所有稳定的汞同位素。我们表征了激光失谐量，激光强度和梯度场对我们的系统的捕获性能的影响。最丰富的同位素Hg-202的原子数是5000万个原子。此外，我们还研究了玻色子和费米子同位素冷却过程的差异。我们观察协议的玻色子种的多普勒冷却理论，并显示亚多普勒冷却的费米子种。我们得到了10^-6量级的相空间密度，这为偶极阱加载和蒸发冷却提供了一个有希望的起始条件。
2021-12-21 physics.atom-ph quant-ph
Sympathetic cooling of an atomic Bose-Fermi gas mixture
通过求解受限混合气体的耦合量子Boltzmann方程，研究了玻色气体对原子费米气体的交感冷却。平衡温度和弛豫动力学的结果，并开发了一些简单的模型。我们的研究表明，交感和强制蒸发冷却相结合，使费米气体被冷却到简并制度的量子统计，平均场效应是重要的。定性地讨论了平均场效应对平衡态空间分布的影响。
1998-10-30 cond-mat quant-ph
Fundamental Limits of Feedback Cooling Ultracold Atomic Gases
Australian National University（澳大利亚国立大学）
本研究探究量子反馈控制冷却超冷原子气体的可行性，构建模型明确其受密度涨落可见度等因素限制的基本极限，证实该方法可快速冷却准二维高温热云且原子损失小，为实现新冷却机制提供路径。
2024-06-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Noise induced interference fringes in trapped ultracold bosonic gases
研究了在噪声环境中囚禁于光学双势阱中的超冷原子的动力学行为。当准备在一个福克数状态下，该系统显示相位相干的平均密度分布使用标准的吸收图像技术，在没有噪声的情况下消失。这种效应表明，在多体系统中，外部环境也可以增强量子相干性，而不是破坏它。
2008-11-18 cond-mat.other quant-ph
Cooling of a one-dimensional Bose gas
我们在实验上研究了一维简并玻色气体在原子连续外耦合作用下的动力学行为。虽然标准的蒸发冷却是无效的热化碰撞的情况下，在这个系统中，我们观察到大量的冷却。这种冷却通过均匀的粒子耗散和多体失相进行，使得能够制备否则意想不到的低温。我们的观察建立了温度和粒子数之间的标度关系，并提供了对量子世界平衡的见解。
2015-06-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Transition of a mesoscopic bosonic gas into a Bose-Einstein condensate
利用玻色-爱因斯坦凝聚的数守恒主方程理论，模拟了N=200玻色原子的弱相互作用气体向玻色-爱因斯坦凝聚体转变过程中凝聚体数的分布.初始强烈的量子波动发生在冷凝物生长的指数周期减少在随后的饱和阶段，玻色气体最终放松到吉布斯-玻尔兹曼平衡之前。
2011-11-03 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Feedback cooling Bose gases to quantum degeneracy
简并量子气体有助于推进多体量子物理学，并支持新兴的精密传感技术。所有最先进的实验都使用蒸发冷却来实现量子简并所需的超冷温度，但蒸发冷却是极其损耗的：超过99.9%的气体被丢弃。这样的最终粒子数限制约束成像分辨率、气体寿命和利用宏观量子相干性的应用。在这里，我们表明，原子玻色气体可以冷却到量子简并使用实时反馈，一个全新的方法，不受蒸发冷却相同的限制。通过新颖的量子场模拟和标度参数，我们证明了初始低冷凝分数热玻色气体可以通过反馈控制冷却到高纯度的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC），与蒸发冷却相比，具有显著更低的原子损失。反馈冷却的优点被发现是不完善的检测，控制和测量的有限分辨率，在控制回路中的时间延迟，和自发发射的鲁棒性。使用反馈冷却来创建具有高相干性和低熵的简并源，可以在精密测量，原子电子学以及少体和多体量子物理学中实现新的能力。
2022-06-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Engineering interactions shape in resonantly driven bosonic gas
Jagiellonian University（雅盖隆大学）
本研究通过共振驱动的玻色气体工程相互作用，模拟具有长程相互作用的双组分原子混合物。
2026-02-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Strongly Correlated Quantum Gas Prepared by Direct Laser Cooling
利用激光冷却方法，在300 ms内，将光阱原子沿两个严格受限方向压缩冷却到振动基态，在第三个弱受限方向上出现非高斯的飞行时间分布，表明系统进入了量子简并区.我们观察到两体和三体空间相关性的强烈减少，并推断原子直接冷却到高度相关的激发亚稳态，称为超级Tonks-Girardeau气体。
2019-06-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Buffer gas cooling of ions in time-dependent traps using ultracold atoms
对于利用混合原子-离子系统探索量子效应，达到超冷温度是主要限制因素。在这项工作中，我们提出了大量的实验现实的情况下，使用超冷原子气体的被困离子缓冲气体冷却的数值模拟结果。我们探索通过优化各种射频（RF）陷阱和RF驱动方案，包括线性和八极陷阱，数字保罗陷阱，旋转陷阱和混合光学/RF陷阱的陷阱参数的微动诱导的热效应的抑制。我们发现，非常相似的离子能量可以达到所有的，即使考虑实验的不完善，导致所谓的过度微动。此外，我们期待到一个量子描述的系统，并表明，量子力学不能保存从微动诱导加热的原子-离子碰撞的离子。结果表明，缓冲气体冷却可以用来达到接近离子的运动的基态，甚至是竞争力相比，一些亚多普勒冷却技术，如西西弗斯冷却。因此，缓冲气体冷却是一个可行的替代离子，不服从激光冷却，结果可能是感兴趣的量子化学和精密光谱学的研究。
2021-09-30 physics.atom-ph quant-ph
Quantum measuring processes for trapped ultracold bosonic gases
在研究超冷原子在光晶格中的行为时通常采用的标准实验技术包括从原子样品在陷阱释放后的吸收图像中提取原子密度分布。量子力学的这一过程是由广义测量（POVM）描述的;在吸收图像中发现的干涉图样表明了一种基于固定相位、相干态的广义测量。我们表明，这导致一个平均原子密度，它不同于通常采用的，作为在多体状态的原子密度算符的期望值。
2008-11-06 cond-mat.other quant-ph
Resurgent revivals in bosonic quantum gases: a striking signature of many-body quantum interferences
物质波的复苏依赖于光晶格中超冷玻色子系统发展动力学过程中相长多体量子干涉的微妙相互作用。结果表明，弱的intersite隧穿和现场强相互作用之间的相互作用，可以导致量子动力学的密度波显示几个功能没有发现在平均场极限：占用振荡，复苏复苏，和（反）同步的复苏峰和占用振荡峰。这意味着合作干涉效应，交替建设性和破坏性的功能，导致峰值复苏的行为。这些多体量子干涉现象在各种可观测量中产生了引人注目的特征，这些特征在实验测量中是可以获得的。
2022-03-31 cond-mat.quant-gas quant-ph
Impurity transport through a strongly interacting bosonic quantum gas
使用近精确的数值模拟，我们研究了在零温度下不同的玻色相互作用强度和填充因子下杂质通过一维玻色格子气的传播。杂质与玻色气体耦合，并被限制在一个单独的倾斜晶格中。杂质的传输的精确性质是特定的玻色气体的激发光谱，允许一个非破坏性地测量玻色气体的属性，在原则上，通过观察杂质;在这里，我们专注于杂质的空间和动量分布，以及其减少密度矩阵。例如，我们表明，它是可能的，以确定是否玻色气体被填充，以及在其激发光谱的带宽和间隙。此外，我们表明，杂质作为一个证人，其环境的交叉从弱到强相互作用的制度，即，从超流到莫特绝缘体或Tonks-Girardeau格子气，在这两种强相互作用区域中对杂质的影响是清楚可区分的。最后，我们发现杂质的空间相干性与其通过玻色气体的传播有关，给出了一个实验可控的噪声增强量子输运的例子。
2011-06-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Efficient all-optical production of large $^6$Li quantum gases using D$_1$ gray-molasses cooling
我们使用一个灰色的糖蜜操作的D $_1$原子跃迁产生的$^{6}$锂与大量的原子的简并量子气体。这个子多普勒冷却阶段，使我们能够降低初始温度的10 $^9$原子从500到40 $μ$ K在2毫秒。我们观察到，D $_1$冷却仍然有效地进入一个高强度的红外偶极陷阱，其中两个状态的混合物被蒸发，达到简并制度。我们生产的分子玻色-爱因斯坦凝聚的$\times$ 10 $^{5}$分子和弱相互作用的简并费米气体的$7\times$ 10 $^{5}$原子在$T/T_{F}<0.1$与一个典型的实验占空比为11秒。
2014-06-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Collisionally Stable Gas of Bosonic Dipolar Ground State Molecules
本研究通过微波屏蔽稳定了强偶极NaCs玻色分子气体，将损耗降低超200倍，实现约1秒寿命，并蒸发冷却至36(5) nK，相空间密度提升20倍，为偶极分子玻色-爱因斯坦凝聚体的实现迈出关键一步。
2023-09-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Vortex patterns in the almost-bosonic anyon gas
本文理论与数值研究了外部陷阱势中二维阿贝尔任意子气体的基态，在玻色端附近微扰处理任意子统计，发现其平均场基态展现出与旋转玻色-爱因斯坦凝聚体相似的涡旋晶格，但涡旋密度与气体底层物质密度成正比。
2019-05-31 cond-mat.quant-gas cs.NA math-ph
Buffer-gas cooling of molecules in the low-density regime: Comparison between simulation and experiment
在过去的几十年里，低温缓冲气体电池一直是分子冷却的主力。简单明了的交感神经冷却原理使它们适用于各种不同的物种。尽管取得了这一成功，详细的模拟缓冲气体电池是罕见的，从来没有被比较的实验数据，在制度的低到中等缓冲气体密度。在这里，我们提出了一种基于轨迹分析的数值方法，分子在细胞中进行随机行走，由于与均匀的缓冲气体的碰撞。该方法可以再现不同缓冲气体密度下从缓冲气体池中出现的分子的实验通量和速度分布。这包括为了增加缓冲气体密度而从电池输出的分子的强烈减少，以及当分子在离开电池后被缓冲气体原子加速时的所谓的增强效应。模拟提供了各种见解，可以大大提高缓冲气体电池的设计。
2020-01-21 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Isotope-agnostic motional ground-state cooling of neutral Yb atoms
Ludwig-Maximilians-Universität（慕尼黑大学）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；Max-Planck-Institut für Quantenoptik（马克斯·普朗克量子光学研究所）
该研究提出了一种不依赖同位素的原子运动基态冷却方法，实现了高保真度的冷却效果，为中性原子的量子科学应用提供了新途径。
2025-06-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Thermoelectric transport and Peltier cooling of cold atomic gases
这篇简短的评论介绍了冷原子介观物理学的新兴领域，重点是热和“热电”输运，即粒子和熵的耦合输运。我们特别回顾了理论预测和实验观察到的热电效应在这样的系统之间的比较。我们还展示了如何结合精心设计的传输特性和蒸发冷却导致等效的珀尔帖效应与冷原子，这可以被用来作为一个新的冷却程序，提高冷却功率和效率相比，目前使用的蒸发冷却原子气体。这可能会导致新一代的实验，探测超冷费米子原子在低温下的强相关效应。
2016-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Optimization of collisional Feshbach cooling of an ultracold nondegenerate gas
优化了非简并区超冷原子的碰撞诱导冷却过程。它利用费什巴赫共振，而不是蒸发冷却中的射频辐射，选择性地将热原子从阱中驱逐出去。使用功能最小化，我们分析表明，最佳的冷却过程中的共振能量必须调整，使其线性遵循的温度。这里，最佳冷却被定义为在固定的冷却持续时间之后使相空间密度最大化。数值蒙特卡罗模拟证实了分析结果。为了模拟更现实的实验条件下，我们表明，背景损失不会改变我们的结论，而额外的非共振两体损失，使较低的初始共振能量与温度的非线性依赖更可取。
2014-12-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
