Entanglement between two fermionic atoms inside a cylindrical harmonic trap
利用约化单粒子密度矩阵的冯诺伊曼熵作为纯态纠缠度量，研究了圆柱谐振子阱中两个自旋为1/2的费米子之间的量子纠缠.我们探讨了依赖对纠缠的几何形状和强度的陷阱和对相互作用的强度在整个范围内的有效BCS BEC交叉。我们的结果阐明了我们的模型系统的两个费米子和两个相互作用的玻色子之间的一个有趣的连接。
2007-01-18 quant-ph
Self-organization effects and light amplification of collective atomic recoil motion in a harmonic trap
进一步研究了在受激原子被限制在谐波阱中的集体反冲原子激光系统中与光放大有关的自组织效应。在色散参量区，我们的研究揭示了在原子运动被陷阱改变的情况下，相空间中自发形成的结构对探测场的光放大起着重要的作用。
2005-10-06 quant-ph
Rotation of atoms in a two dimensional lattice with a harmonic trap
利用哈伯德模型研究了晶格中原子的转动。结果表明，即使当旋转频率大于囚禁频率时，原子仍然被囚禁在陷阱中。这与连续体中的行为非常不同。布拉格散射和角向和径向运动之间的耦合被认为使这种稳定性成为可能。在这种情况下，密度耗尽中心的陷阱可以开发自旋极化费米子。
2007-03-13 quant-ph
Absorption by cold Fermi atoms in a harmonic trap
研究了简谐势阱中强简并费米气体的吸收谱。使用精确求和和Fermi（TF）近似计算光谱。在后一种情况下，得到了相对简单的解析表达式，在大量的捕获原子的吸收线型。在零温度下，近似的线形的特点是由一个$(1-z^2)^{5/2}$的依赖性，同意与精确的数值计算。在非零温度下，光谱变得更宽，但只要费米子气体是简并的，光谱就保持非高斯。电子激发原子的陷阱频率的变化可以引入额外的谱线展宽。
2000-11-10 quant-ph
Frictionless atom cooling in harmonic traps: a time-optimal approach
在这篇文章中，我们制定了无摩擦原子冷却的谐波陷阱作为一个时间最优控制问题，允许虚数的陷阱频率的瞬态时间间隔，在此期间的陷阱成为一个排斥抛物势。我们表明，最小时间的解决方案具有“砰砰”的形式，其中的频率突然跳在某些时刻，然后保持不变，并计算估计的最小冷却时间为各种数量的这样的跳跃。基于伪谱逼近的数值优化方法用于获得没有不连续性的次优现实解，这可以通过实验实现。
2010-12-07 quant-ph
Harmonic oscillator in a rotating trap: Complete solution in 3D
完整描述了粒子在各向异性、旋转、谐波势阱中的经典和量子动力学。这个问题是在三维空间中研究的，对几何形状没有任何限制。在一般情况下，对于旋转轴的任意取向，存在具有不同特性的两个不稳定区域。由于经典模矢量和量子机械波函数之间的直接联系，使得量子力学问题的分析变得简单。这种联系是通过矩阵Riccati方程，它支配的时间演化的压缩状态的谐振子。它还表明，引力的包含导致共振行为-粒子被驱逐出陷阱。
2004-09-13 quant-ph
Vibronic "Rabi resonances" in harmonic and hard-wall ion-traps for arbitrary laser intensity and detuning
本文研究了激光驱动的简谐阱和硬壁阱中单个二能级原子离子的电子振动跃迁。在Lamb-Dicke制度中，对于相对于离子的内部频率调谐或失谐的激光，以及弱或强的激光强度，振动电子跃迁发生在良好隔离的“拉比共振”，其中失谐适应的拉比频率与振动模式的能级间隔一致。这些振动电子共振的特点是避免交叉的修饰水平（本征值的完整的哈密顿量）。它们的特殊性，由于对称性约束和捕获潜力也检查。
2006-07-13 quant-ph
Proposal for measurment of harmonic oscillator Berry phase in ion traps
我们提出了一个测量被囚禁离子振动自由度的Berry相位的方案。从离子的振动相干态出发，我们展示了如何通过使用一个纯粹的几何相位反转相干态振幅的符号。这可以通过离子的内部自由度来检测。我们的方法可以应用于薛定谔猫态的制备。
2000-08-01 quant-ph
Influence of a tight isotropic harmonic trap on photoassociation in ultracold homonuclear alkali gases
利用原子间相互作用势研究了紧各向同性简谐势阱对超冷碱金属原子形成均质双原子光缔合的影响。初始原子对的限制，由于陷阱导致一个统一的强烈增强的光缔合速率到大多数，但也强烈抑制某些最终状态的速率。因此，更紧密的陷阱不一定会提高光缔合速率。进一步大规模的增强率被发现为强原子间相互作用势。这种相互作用的细节起着次要的作用，除了大的排斥相互作用，其中一个尖锐的窗口发生在光缔合光谱是已知的陷阱自由的情况下。与描述原子相互作用的简化模型（如赝势近似）的比较表明，即使预测的速率可能是完全错误的，它们通常也能为陷阱诱导的光缔合速率增强提供合理的估计。
2006-09-19 quant-ph
Dynamic response of interacting one-dimensional fermions in the harmonic atom trap: Phase response and the inhomogeneous mobility
本文研究了谐振阱中一维相互作用费米子玻色化理论中的Kohn模问题，并提出了一个适当的修正，使之保持Kohn模。修正后的理论被用来精确地计算在位置z处响应于在另一位置处的空间力脉冲的非均匀线性迁移率。它被发现的非均匀粒子迁移率表现出共振不仅在陷阱频率，但也在一个新的重整化集体模式的频率，这取决于相互作用的强度的倍数。相比之下，通过对脉冲位置进行平均而获得的局部响应保持非相互作用系统的响应。
2006-08-22 quant-ph
Entanglement of Fermi gases in a harmonic trap
研究了阱中费米气体中两个费米子在有相互作用和无相互作用两种情况下的两体纠缠。我们展示了纠缠如何依赖于两个费米子的位置和粒子的总数。处于陷阱边缘的费米子比处于中心的费米子有更长的纠缠距离（超过它，纠缠消失）。我们导出了BCS基态两纠缠费米子平均重叠度的一个下限，它为$\sqrt{Q/2M}$，它是库珀对数$Q$和占据能级总数$M$的函数.
2005-10-27 quant-ph
Two quantum particles trapped in three dimensions harmonic oscillator and interacting via finite range soft-core interaction
利用分离变量法和量子力学方法研究了两粒子在三维谐振子阱中通过有限程软核相互作用的精确可解量子系统.假设方程的解为任意形式的$Ψ(r)=r^{a}e^{-λr^2} ψ(r)$，我们将与时间无关的薛定谔方程转化为Kummer微分方程，并给出了Kummer微分方程的解的汇合超几何函数形式。我们还讨论了在没有中心力势的情况下，量子系统映射成两个量子粒子被囚禁在一维谐振子中，通过有限距离软核势相互作用的问题。在这种特殊情况下，本征值方程变成了韦伯微分方程，其解也以合流超几何函数的形式给出。
2019-06-09 quant-ph
Comment on "Entanglement of two interacting bosons in a two-dimensional isotropic harmonic trap" [Phys. Lett. A 373 (2009) 3833]
本文给出了二维简谐势中相互作用双粒子系统定态波函数的Schmidt分解的正确形式
2010-09-05 cond-mat.other quant-ph
Dynamical trapping through harmonic breathing
提出了一种新的量子阱策略，它在任何需要的地方都表现出类似于一个有效的谐振子势阱的行为。该方法是基于谐波的收缩和膨胀的系统周围的一个固定点（陷阱点）在高频率。给出了任意势的解析结果，并与两个不可穿透的壁之间的量子粒子的数值计算进行了对比。同样，利用量子力学和光学之间的类比，它表明，谐波呼吸波导晶格可以用来捕获光束使用的频率的顺序的耦合常数，而不需要诉诸非线性介电项。
2019-03-13 physics.optics quant-ph
Fast and optimal transport of atoms with non-harmonic traps
本文研究了原子或原子包在不同类型的非简谐势阱（包括幂律势阱）中的快速输运。该研究是基于逆向工程方法。得到了精确的结果，并应用于设计鲁棒的传输协议。传输轨迹的优化是用经典轨迹进行的，并且对于波包的传输仍然有效。
2015-06-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
Atom in a $q$-Analog Harmonic Oscillator Trap
研究了在$q$ -模拟谐振子阱中，二能级原子与单模激光场相互作用时的布居数反转和Q函数，以增加$q$。对于$τ=.003(q=e^τ)$，粒子数反转的崩溃和恢复变得明确，便于实验观察，但对于大的$τ\sim 0.1$，粒子数反转的时间依赖性被完全消除。
1995-06-22 nucl-th quant-ph
Pauli crystals in harmonic trap and on a sphere
最近预测和观察到的泡利晶体是由遵循费米统计的超冷非相互作用粒子形成的结构。粒子的相对位置由俘获势和泡利不相容原理决定。一次测量所有粒子，它们的位置往往接近非平凡多面体的顶点。对于束缚在球体表面上的粒子系统，也发现了类似的形状。
2021-05-28 physics.atom-ph quant-ph
Bose-Einstein condensate in a harmonic trap decorated with Dirac delta functions
本文研究了具有韧窝势的谐振势阱中的玻色-爱因斯坦凝聚。我们特别考虑的情况下，一个紧张和深的酒窝潜力，这是由狄拉克δ函数建模。这使得简单，明确的数值和分析调查的非相互作用的气体。因此，使用薛定谔方程代替Gross-Pitaevski方程。通过计算原子密度、化学势、临界温度和凝结分数，明确揭示了在高温下，韧窝势相对于谐波陷阱的相对深度在大凝结形成中的作用。
2007-08-24 cond-mat.other quant-ph
Finite-size effects on the Bose-Einstein condensation critical temperature in a harmonic trap
我们得到了有限尺寸效应对玻色-爱因斯坦临界温度漂移的二阶和高阶修正。限制是一个谐波陷阱一般各向异性。数值计算结果表明，我们的表达式具有很高的精度。我们提请注意一个微妙的参与考虑的实验值的临界温度与有限尺寸修正的解析表达式。
2016-03-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Entanglement of two interacting bosons in a two dimensional isotropic harmonic trap
计算了二维各向同性谐振子阱中两相互作用玻色子之间的纠缠。相互作用势采用二维正则化赝势模型。通过将波函数解析地分解到单粒子基，我们给出了对纠缠与散射长度的关系。我们的结果是在较早的结果，使用准二维几何的协议。
2009-10-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Transport in a harmonic trap: shortcuts to adiabaticity and robust protocols
本文研究了粒子或玻色-爱因斯坦凝聚体在谐振势中的快速输运。在陷阱加速度的傅立叶变换方面的最终激发能的精确表达式被用于工程最佳的传输协议（没有最终激励），这是强大的弹簧常数误差。同样的技术提供了一种方法来设计几个非相互作用的物种，在同一个陷阱中经历不同的谐波陷阱频率的同时和强大的运输。
2014-12-31 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Few interacting fermions in one-dimensional harmonic trap
本文研究了一维谐振子阱中自旋为1/2的费米子通过两体接触势的相互作用。应用精确对角化，我们研究了它们在有限相互作用强度下的行为，并讨论了在足够强的排斥相互作用下基态简并度的作用。甚至低温或完全去极化的通道也会显著影响系统的行为。我们计算了能级占据数作为热化的标志，并讨论了打破简并的机制。
2013-09-06 physics.atom-ph quant-ph
Controlled collisions of two ultracold atoms in separate harmonic traps
研究了两个超冷原子在外谐势引导下的受控碰撞。我们推导出该系统的薛定谔方程的解析解，并研究了作为陷阱分离和散射长度的函数的不同陷阱几何形状的本征和本征态的性质。当改变陷阱分离的能谱表现出避免交叉，对应于陷阱诱导的形状共振。引入一个依赖于能量的散射长度，我们研究了系统在磁费什巴赫共振附近的行为。最后，我们用两个例子来说明我们的分析结果：由外磁场控制的量子相位门，和一个方案的相干输运的原子在光晶格到更高的布洛赫带。
2009-10-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
A third-order exceptional point effect on the dynamics of a single particle in a time-dependent harmonic trap
研究了频率ω（t）随时间变化的简谐势阱中单个粒子的时间演化。尽管如此，我们在这里表明，当绝热参数μ = [d Ω（t）/dt]/Ω（t）^2保持不变时，谐振阱作为时间的函数打开（或关闭）时，在μ = 2处发生从振荡到单调指数动力学的急剧转变。在这个过渡点上，时间演化在所有时刻都有一个三阶例外点（EP）。这种情况下，一个EP的时间相关的厄米哈密顿量是在任何给定的时间，是非常不同的其他已知的情况。我们的发现与磁阱、光阱或射频阱中单个离子的动力学以及光阱中超冷原子的稀释气体的动力学有关。
2012-12-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Feshbach resonances of harmonically trapped atoms
采用短程双通道描述方法，导出了原子在费什巴赫共振下各向同性和各向异性简谐势阱中的解析模型。在此基础上，我们得到了一个新的参数化的能量依赖的散射长度不同于以前采用的。我们验证模型的比较，充分的数值计算锂Rb和定量解释的实验观察到的共振位移和陷阱诱导的分子在激发带。最后，我们分析了束缚态混合和Landau-Zener跃迁几率。
2010-12-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spin-Orbit Coupling in Deformed Harmonic Traps
本文研究了具有赝自旋$\frac{1}{2}$自由度的二维简谐囚禁粒子系统。这个自由度通过所谓的Rashba自旋轨道相互作用与粒子的动量耦合。我们给出了单粒子和少粒子系统的数值结果，假设粒子间的排斥作用为零程。
2014-01-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Minimum-Time Frictionless Atom Cooling in Harmonic Traps
Washington University（华盛顿大学）
将谐波陷阱中的无摩擦原子冷却建模为时间最优控制问题，并综合出最优受控轨迹。
2011-09-22 cs.SY eess.SY math.OC
Experimentally accessible invariants encoded in interparticle correlations of harmonically trapped ultra-cold few-fermion mixtures
在质心框架下研究了一维谐振势阱中的双味混合超冷费米子系统。我们提出了一个数值方法，获得能量谱在这个框架中的任意质量比的费米子物种。我们确定了一个特定的不变量编码的多体相关性，使人们能够确定本征态的哈密顿量和标签的质心的激发。该工具可能是特别有用的实验分析粒子间的相互作用，不影响质心激发的谐波势。
2017-12-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Inverse engineering for fast transport and spin control of spin-orbit-coupled Bose-Einstein condensates in moving harmonic traps
研究了可调谐自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体在运动简谐势阱中的快速输运和自旋操纵。受“绝热性捷径”概念的启发，我们反设计了与时间相关的陷阱位置和自旋轨道耦合强度。通过选择适当的边界条件，我们同时得到了快速输运和自旋翻转。通过数值算例说明了非绝热输运和相应的自旋动力学，并与具有恒定自旋轨道耦合强度和速度的绝热输运进行了比较。此外，原子间相互作用引起的非线性的影响进行了讨论的Gross-Pitaevskii方法，所提出的协议的鲁棒性。这些实验结果为谐波阱中自旋-轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体的相干控制奠定了基础。
2018-01-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Exactly solvable model of two interacting Rydberg-dressed atoms confined in a two-dimensional harmonic trap
介绍了两个里德伯缀饰原子在准二维简谐势阱中运动的精确可解模型，并研究了该模型的性质。根据粒子间相互作用的强度和势的临界范围，相对于质心运动、相对角动量和相对距离变量的激发，对两粒子本征态进行了分类。有了这些解决方案，我们讨论粒子间的相互作用参数的函数的相关性。我们还提出了一个简单的处方，如何推广得到的解决方案，更高的维度。
2019-08-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bose-Einstein condensate in a harmonic trap with an eccentric dimple potential
本文研究了非相互作用气体在偏心凹坑势简谐势阱中的玻色-爱因斯坦凝聚。我们特别考虑的情况下，一个紧和深的酒窝潜力，这是由一个点的相互作用建模。这种点相互作用由狄拉克δ函数表示。通过数值计算，分析了原子密度、化学势、临界温度和冷凝分数、相对深度的作用以及韧窝势的位置。
2007-09-27 cond-mat.other quant-ph
The quantum ultra-cold neutron gas trapped in the two-dimensional harmonic oscillator potential on the Earth's gravitational field
我们在前一篇文章中研究了地球引力场作用下二维方势阱中量子超冷中子气体的热力学性质。我们已经指出，它们对俘获势的形状有很强的依赖性。本文用二维谐振子势代替方阱势，计算了费米气体的费米能量和密度分布。然后从费米能和密度分布两个方面对它们进行了讨论，并与两种情况进行了比较。
2013-10-14 nucl-th quant-ph
Electric dipoles vs. magnetic dipoles - for two molecules in a harmonic trap
研究了在球对称简谐势阱中运动的两个异质结分子的能级。电偶极相互作用的作用进行了比较，并与我们以前的结果（https：//arxiv.org/abs/1512.00631）的两个磁偶极原子。我们强调旋转能量的重要性，其值与偶极相互作用的能量相比非常高。我们表明，偶极力不发挥显着的作用，在基态的系统在典型的实验条件下。然而，也存在激发态，表现出类似于磁偶极子所观察到的反交叉。
2017-08-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Construction of analytical many body wave functions for correlated bosons in a harmonic trap
我们发展了一个解析的多体波函数来精确地描述一维玻色子系统在谐波势阱中从弱相互作用到强相互作用的交叉。显式波函数基于精确的二体态，由相应的抛物柱面函数的对称多重乘积组成，并且对任意数量的粒子遵守解析已知的零排斥和无穷排斥极限。对于中间的相互作用强度，我们证明，能量，以及一阶和二阶的约化密度，是在大规模的数值计算非常吻合。
2011-08-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Slightly imbalanced system of a few attractive fermions in a one-dimensional harmonic trap
研究了一维简谐势阱中几个吸引费米子的双味混合物的基态性质。结果表明，在微不平衡系统中，自旋相反的费米子对具有与平衡系统完全不同的特征。附加粒子的存在抑制了关联对的比例，另一个非关联的两体轨道在基态占主导地位。
2015-09-18 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Two dipolar atoms in a harmonic trap
研究了无磁场条件下两个全同偶极原子在简谐势阱中的运动。利用角动量代数得到了半解析解，证明了原子间的自旋-自旋相互作用耦合到轨道角动量，产生类似于Einstein-de Haas效应的结果。我们展示了一种可能性，我们的系统从s波到d波的相对运动。有效的自旋-轨道耦合发生在能级的反交叉处。
2016-01-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Two interacting ultracold molecules in a one-dimensional harmonic trap
我们研究了两个相互作用的超冷极性分子的性质，它们被描述为可区分的量子刚性转子，被困在一维谐振势中。分子通过多通道两体接触势相互作用，结合了分子间相互作用的短程各向异性，包括偶极-偶极相互作用。研究了外加电场和磁场对分子振转态斯塔克和塞曼位移的影响。用精确对角化方法计算了能谱和本征态。详细研究了分子旋转结构、各向异性相互作用、自旋-旋转耦合、电场和磁场以及谐波捕获势的重要性和相互作用，并与两个谐波捕获的可分辨原子的系统进行了比较。所提出的模型和结果可为分子多体哈密顿量提供微观参数，并可用于自底向上逐分子组装分子量子模拟器的研制.
2018-07-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Quantum entanglement of two harmonically trapped dipolar particles
研究了两个全同偶极粒子在准一维谐振子阱中的系统。数值结果的纠缠度对系统的控制参数的依赖关系提供和详细讨论。在粒子间强相互作用的限制下，利用调和近似，导出了玻色子和费米子基态的占据熵和冯诺伊曼熵的封闭解析形式.强关联制度的系统与偶极玻色子和系统与带电的相互比较方面的纠缠。
2014-10-02 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Harmonically Trapped Atoms with Spin-Orbit Coupling
本文研究了受拉曼跃迁诱导的Rashba和Dresselhaus自旋-轨道耦合等组合作用的一维原子的简谐囚禁。我们首先研究了单粒子基态的波函数和简并度，然后研究了两个弱相互作用玻色子或费米子。对于两粒子基态，我们着重讨论了相互作用对简并度、自旋密度分布和密度-密度关联函数的影响。最后，我们展示了这些研究如何帮助我们理解系统的多体性质。
2016-09-26 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Two Cold Atoms in a Time-Dependent Harmonic Trap in One Dimension
本文研究了一维含时谐振子势阱中两原子短程对相互作用的动力学行为。我们的分析集中在两个代表性的情况下：（i）捕获频率从一个值到另一个值的突然变化，以及（ii）周期性捕获频率。在情形（i）中，相互作用系统和相应的非相互作用系统的动力学是相似的。然而，在第二种情况下，相互作用系统的行为可能完全不同，特别是接近参数共振。例如，在发生这种共振的区域，我们发现相互作用可以显着降低能量增加的速率。应用我们的研究结果来冷却或加热系统的影响也disussed。
2016-07-07 cond-mat.quant-gas nucl-th quant-ph
Coexistence of localized and extended phases: Many-body localization in a harmonic trap
我们表明，谐波陷阱的存在本身可能会导致多体局域化的冷原子限制在该陷阱中的准一维几何。具体地说，离域相的共存在中心的陷阱与本地化的区域更接近的边缘预测的边界线依赖于陷阱的曲率。这种现象，在其起源类似斯塔克本地化，应直接观察到冷原子物种。我们讨论了无自旋和有自旋的费米子，对于后者，我们同时讨论了斯塔克局域化，因为它到目前为止还没有被分析过。
2020-07-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Two ultracold highly magnetic atoms in a one-dimensional harmonic trap
从理论上研究了一维谐振势场中两个相互作用的超冷强磁原子的性质。原子通过各向异性的长程偶极-偶极相互作用相互作用，在一维中可以有效地用接触相互作用来模拟。我们研究了外部磁场、自旋-自旋相互作用和俘获势的相互作用以及它们如何影响系统的磁化强度。我们通过研究可以通过实验测量的可观测量的时间演化来展示不变性和对称性在动力学中的作用。所提出的模型可以描述扩展的哈伯德模型的现场相互作用，从而给出了相应的多体量子模拟器的基本构建块的更好的理解。
2022-11-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
