Chiral excitation and effective bandwidth enhancement in tilted coupled optical waveguide lattices
光从侧面耦合到波导晶格的光波导逃逸提供了一维腔阵列中受激二能级原子的自发发射过程的光子模拟。根据费米黄金法则,当原子共振频率落在晶格的阻带中时,衰变过程被阻止,而时间反演对称性确保自发发射的光子具有相等的概率在阵列的相反方向上传播。当量子发射体以恒定速度沿着晶格漂移时,这种情况会发生巨大变化。在波导光学模拟中,原子漂移是通过引入波导轴相对于晶格轴的轻微几何倾斜来模拟的。在这种设置中,阵列中的光激发是手性的,即光在晶格的优选方向上传播,并且即使波导远离紧束缚晶格带失谐也允许耦合。
2020-11-23 physics.optics quant-ph
Quantum electrodynamics in anisotropic and tilted Dirac photonic lattices
量子电动力学最惊人的预言之一是,电磁场的真空涨落可以导致原子的自发发射以及它们之间的光子介导的相互作用。由于这些过程强烈依赖于光子浴的性质,因此当前新兴的领域是在具有非平凡能量色散的光子存在下研究它们的修改,例如,那些被限制在光子晶体中的。一个显着的例子是各向同性狄拉克光子的情况,最近已证明它会导致非指数自发发射以及无耗散的远程发射极相互作用。在这项工作中,我们将展示如何进一步调整这些过程考虑各向异性狄拉克锥色散,其中包括倾斜,半狄拉克,以及最近发现的II型和III型狄拉克点。特别是,我们展示了如何通过改变晶格的各向异性可以改变相互作用的空间形状以及其相干/非相干性质。最后,我们讨论了一个可能的实现,这些能量分散可以工程和接口的量子发射器的基础上亚波长原子阵列。
2021-06-20 quant-ph
Bose-Einstein condensates on tilted lattices: coherent, chaotic and subdiffusive dynamics
在离散平均场近似下,研究了倾斜光晶格中(准)一维相互作用原子玻色-爱因斯坦凝聚体的动力学,离散非线性薛定谔方程。如果静态场是变化的,则系统显示出过多的动力学现象。在强场极限,我们证明了存在(几乎)非扩散状态,保持本地化的晶格区域最初填充,并显示相干布洛赫振荡与分数复苏的动量空间(所谓的量子地毯)。随着磁场的减小,动力学变得不规则,但仍局限于位形空间。对于更弱的领域,我们发现次扩散动力学与波包宽度扩展为$t^{1/4}$。
2009-04-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Unraveling the quantum nature of atomic self-ordering in a ring cavity
在光学谐振腔中,原子自序到晶相是原子运动与光子强耦合的非线性动力学的结果。一般来说,所得到的相图和原子状态可以在很大程度上理解的平均场水平。然而,在接近相变点时,量子涨落和原子与光场的纠缠起了关键作用,引发了对称性破缺。在这里,我们提出了一个修改后的环形腔的几何形状,其中的不对称性所施加的倾斜泵浦光束揭示了明确的签名的量子动力学,即使在一个较大的制度周围的相变点。量子涨落在动态和稳态性质中变得可见。最引人注目的是,我们可以确定一个制度,平均场近似预测失控的不稳定性,而在全量子模型的光场模式的量子涨落稳定均匀的原子运动。因此,建议的几何允许通过实验直接访问的数量来揭示原子自序的“量子性”。
2019-07-05 quant-ph
Laser absorption spectroscopy to probe the superposition principle in atomic translational motion
该研究提出少原子多普勒敏感吸收光谱方案,用于判别原子量子平动运动是否具有叠加性及其测量是否导致坍缩。
2025-06-16 quant-ph
Stability of quantum degenerate Fermi gases of tilted polar molecules
最近的实验实现的量子简并气体的$^{40}$ K $^{87}$ Rb分子开辟了前景,探索强偶极费米气体和多体现象中出现的制度。在这里,我们推导出一个平均场变分方法的基础上的维格纳函数的基态性质的描述这样的系统。我们证明了偶极费米子在一般简谐势阱中的稳定性是普适的,因为它只依赖于势阱的纵横比和偶极的取向。计算了电偶极子沿择优方向取向的极化分子的种独立稳定性图和费米面的形变。与原子磁性物种相比,分子电系统的稳定性强烈依赖于其几何形状,FS形变显著增加。
2019-07-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
Nonadiabatic effects of atomic motion inside a high Q optical cavity
我们重新讨论了与激光场和高Q光腔量子场强拉曼耦合的三能级原子的原子质心运动。本文着重讨论了原子内部动力学中与运动相关的非绝热效应,并对最近在参考文献[Phys.Rev.A { \bf 67},032305(2003)]中提出的运动不敏感暗态的应用的有效性机制给出了定量的回答。
2004-01-04 quant-ph
Nonergodic dynamics for an impurity interacting with bosons in tilted lattice
该研究探究倾斜晶格中与玻色子浴相互作用的单杂质动力学,发现不同倾斜强度、相互作用强度及玻色子初始分布下,杂质分别呈现动力学减速、类Kronig-Penney势运动、非局域或局域化等不同非遍历行为。
2023-10-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Collective Atomic Motion in an Optical Lattice formed inside a High Finesse Cavity
我们报告的集体非线性动力学在一个高精细度环形腔内形成的光晶格在一个迄今为止尚未探索的制度,其中每个光子的光位移倍的数量被困原子超过腔共振线宽。我们观察到了原子对光学势阱的反作用所引起的双稳态和自诱导压缩振荡。在假定原子运动为绝热的简化模型中,我们可以很好地理解我们的大部分观测结果。非绝热方面的原子运动的再现通过解决完整的系统耦合的非线性运动方程的数百个原子。
2003-09-05 quant-ph
Black hole mirages: electron lensing and Berry curvature effects in inhomogeneously tilted Weyl semimetals
本文研究非均匀倾斜外尔半金属中电子输运,发现倾斜轮廓可精确引导电子流,其半经典运动方程类比引力,为设计电子透镜提供工具,但仅对远离模拟黑洞的轨迹有效,并涉及Berry曲率效应。
2023-02-20 cond-mat.mes-hall gr-qc quant-ph
Controlling Irreversibility and Directional Flow of Light with Atomic Motion
运动原子的多普勒效应可以产生光的不可逆性。研究表明,考虑原子运动的电磁感应透明(EIT)方案中的激光场可以控制两个反向传播的探测场在原子气室中的定向传播。量子相干性效应可用作光学晶体管。两个输出光场的干涉显示了用于确定原子平均速度的有用特性,并可用作量子速度计。我们还发现EIT中色散相的符号具有独特的性质,这有助于解释干涉中的某些特征。
2008-07-22 quant-ph
Deconfinement Dynamics of Fractons in Tilted Bose-Hubbard Chains
本文研究一维偶极守恒Bose-Hubbard模型中分形子的禁闭-解禁闭动力学,揭示其在Mott绝缘相中禁闭、在偶极Luttinger液体中解禁闭,并通过数值模拟验证了倾斜链中的实验可实现性。
2024-04-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
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
Dynamical behavior of the entanglement, purity and energy between atomic qubits in motion under the influence of thermal environment
在考虑原子运动和场模结构的情况下,研究了初始制备于Bell态的两个孤立二能级原子与热腔场相互作用系统的纠缠度、纯度和能量.利用代数动力学方法得到了原子量子比特的解析解,讨论了场模结构参数、热场强度和失谐量对纠缠度、纯度和能量的影响。我们还研究了基于纠缠纯度能量图的原子量子比特的态演化。结果表明,原子量子比特的退纠缠过程伴随着激发从原子子系统向腔场模的转移,原子态从纯态向混合态的转变。
2010-05-20 quant-ph
Ponderomotive entangling of atomic motions
我们建议使用有质动力来纠缠不同原子的运动。分析两种情况:一种是原子属于同一个光腔,并与同一个辐射场模相互作用;另一种是每个原子被放置在自己的光腔中,一个腔的输出场进入另一个腔。
2001-05-02 quant-ph
Optical analog of Rabi oscillation suppression due to atomic motion
在与原子跃迁共振的激光照射下,二能级原子的拉比振荡可以通过平均或滤波机制被原子运动抑制。描述了这些速度效应的光学模拟。在光学类比中,两个原子能级对应于光的正交偏振,拉比振荡对应于自然地或由于磁场而具有光学活性的介质中的偏振振荡。在后一种情况下,可以通过选择磁场的取向来选择两个正交极化,并且滤除其中一个。有人认为,随时间变化的光学偏振振荡或其抑制是可观察到的现有技术。
2005-05-13 quant-ph
Converting heat into directed transport on a tilted lattice
我们提出了一个独立的发动机,它是由一个或多个两级系统,其中每一个是耦合到一个单一的浴,以及一个共同的负载组成的粒子在一个倾斜的晶格。我们表明,由自旋吸收的能量和熵被转移到粒子,从而使其以平均恒定速度向上运动,即使在由连接到单个浴的单个自旋驱动时。当考虑不同自旋的系综时,当倾斜与任何自旋的能量分裂共振时,粒子的速度更大。有趣的是,我们发现制度的自旋极化进入周期性的周期与振荡周期由晶格的倾斜。
2016-09-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Cavity Nonlinear Optics at Low Photon Numbers from Collective Atomic Motion
研究了法布里-珀罗光学谐振腔中超冷原子位移引起的克尔非线性和色散光学双稳。在驱动谐振腔中,这种集体运动是由作用在一维腔内光晶格的最低能带中制备的高达$10^5$ $^{87}$ Rb原子上的光学力引起的。原子运动相干性的寿命允许在极低的腔光子数下的强非线性光学,如通过在光子数低于1时观察光学双稳性的两个分支所证明的。
2007-09-05 quant-ph
Feedback cooling of atomic motion in cavity QED
研究了利用连续反馈控制囚禁在光腔中的原子运动的问题。为了在实验上实现这样的方案,必须能够实时地对原子运动进行状态估计。虽然在理论上,这种估计可以通过描述所观察系统的完整动态的随机主方程来提供,但实时积分该方程是不切实际的。在这里,我们推导出一个近似的估计方程,并使用它作为一个驱动器的反馈算法,旨在冷却原子的运动。我们使用完整的模拟腔QED系统,包括量子化运动的原子在一维检查这样的程序的有效性。
2006-07-05 quant-ph
Quantum Feedback Control of Atomic Motion in an Optical Cavity
作为一个典型的非线性量子控制问题,我们研究了光腔中原子运动的量子反馈冷却。我们设计了一个反馈算法,尽管这个问题的非线性性质,但它可以高效地将原子冷却到光学势的基态。一个重要的组成部分是一个简化的状态估计算法,必要的实时执行的反馈回路。我们还描述了宇称动力学在冷却过程中的关键作用,并提出了一个简单的理论,预测可实现的稳态原子能量。
2004-06-25 quant-ph
Optical scattering angles and Bose-stimulated motion in cold atomic gas
玻色统计意味着在小角度的光散射冷,玻色气体的实质性增强。在玻色-爱因斯坦温度下,增强显著增加。这种现象可以用来消除几乎完全由弱探测光束加热的气体。
1996-01-11 quant-ph
Effects of atomic diffraction on the Collective Atomic Recoil Laser
建立了集体原子反冲激光器的波原子光学理论,对原子质心运动进行了量子力学处理。通过将该理论的预测与经典地处理质心运动的射线原子光学理论的预测进行比较,我们证明,对于一个遥远的情况下-在共振泵浦激光器中,当温度为反冲温度或更低时,射线光学模型不能预测CARL的线性响应,这是由于在这个温度范围内,人们不能再忽略物质波衍射对原子质心运动的影响。
1998-03-11 quant-ph
Cavity QED nondemolition measurement scheme using quantized atomic motion
考虑超冷原子穿越高Q法布里-珀罗腔,我们从理论上证明了光子数的量子非破坏测量。这种完全量子力学的方法可以利用原子的有效质量和群速度等概念来理解。不同的光子数引起原子波包的分裂,并且原子的飞行时间测量由此揭示光子数。虽然重复的原子测量增加了协议的效率,它表明,通过考虑长的相互作用时间,只需要几个原子来解决光子数几乎完美的精度。
2009-10-21 quant-ph
Master equation for collective spontaneous emission with quantized atomic motion
我们导出了一个包含与原子运动量子化有关的所有效应的二能级原子系综内部动力学的马尔可夫主方程。我们的方程提供了一个统一的图片的后果反冲和不可分割的原子超出了兰姆-迪克制度的耗散和保守的动力学,并同样适用于可区分和不可区分的原子。我们给出了任何运动态的衰变率和偶极-偶极位移的一般表达式,并找到了许多相关态(高斯态、福克态和热态)的封闭形式公式。特别是,我们表明,偶极-偶极相互作用和合作的光子发射可以调制通过外部状态的运动。
2015-12-24 quant-ph
Stationary states of Jaynes-Cummings model with atomic center-of-mass quantum motion: direct comparison of standing-wave and counterpropagating-waves cases
本文讨论了在包含质心动能算符的完全哈密顿量基础上的Jaynes-Cummings模型的本征态问题。计算了驻波和反向传播波的能谱和波函数,并进行了比较。结果表明,在共面波导情形下,原子动量分布是不对称的,一般情况下会变窄;准动量的概念不适用,而普通动量的概念则与问题有关;原子和光子态分布是自洽的,因此,反向传播的行波中的平均光子数与平均原子动量相匹配.在Tavis-Cummings型近似[Phys.Rev.170,379(1968)]中找到了能量本征值和本征函数的显式解析表达式,并指出它只意味着原子质心运动的类束缚态。如果考虑反冲能的影响,则Doppleron共振分裂为两个分支,其中一个分支在高阶范围内发散为类布拉格共振。
2001-12-26 quant-ph
Motion-induced enhancement of Rabi coupling between atomic ensembles in cavity optomechanics
我们提出了一个方案,在一个中间的膜设置的光学腔中捕获的两个相同的原子系综之间的拉比耦合增强。腔模式与系综色散相互作用,并且系综之间的有效相互作用由腔模式通过振荡膜的隧穿速率决定。我们已经表明,这种相互作用可以足够大,拉比振荡发生在一个时间尺度,远小于相关的腔模式和膜的衰变时间尺度。我们提出了详细的分析和数值计算结果,并评估该计划使用目前可用的技术的可行性。
2017-01-17 quant-ph
Influence of atomic motion on the collective effects in dense and cold atomic ensembles
我们表明,原子运动不仅导致显着的定量,但在某些情况下,也到密集和冷原子系综集体效应的定性修改,即使在这种情况下,当特征多普勒频移是几十倍小于自然线宽。观察到的影响被解释为由于抑制的亚辐射的原子的位移所造成的集体状态的影响。
2019-07-01 physics.atom-ph quant-ph
Phonon resonances in atomic currents through Bose-Fermi mixtures in optical lattices
本文分析了光晶格中费米子的晶格势是倾斜的,玻色子(在超流相中)用Bogoliubov声子描述的玻色-费米子混合体。结果表明,Bogoliubov声子使费米Wannier-Stark态之间的跳跃跃迁,这些转变伴随着能量耗散到超流体中,并导致沿晶格的净原子电流。我们导出了费米子漂移速度的一般表达式,发现原子电流与晶格倾斜的关系表现出负微分电导和声子共振。基于时间演化块抽取算法的系统的全动力学的数值模拟表明,声子共振应该是一个现实的测量程序的条件下观察。
2010-10-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Entanglement Between Stochastic Atomic Motion and Three-Level Atom
本文主要研究了考虑原子运动时,含时三能级原子与单模腔场相互作用系统的熵和动力学纠缠。利用薛定谔方程,在特定的初始条件下,给出了波函数的精确解析解。在非共振情况下,研究了该系统的场熵。考察了失谐参数和原子运动对纠缠度的影响。结果表明,失谐量和原子运动对冯诺伊曼熵和原子布居数的演化都有重要影响。最后给出了结论和一些特点。
2022-09-27 physics.optics quant-ph
Resonantly Enhanced Tunneling and Transport of Ultracold Atoms on Tilted Optical Lattices
我们研究了加载在倾斜一维光晶格上的超冷玻色子的共振增强隧穿动力学,它可以用来模拟一系列的伊辛自旋和相关的量子相变。通过解析的、含时的精确对角化和密度矩阵重整化群方法(自适应t-DMRG)得到了在公度填充和非公度填充下突然倾斜后的质心运动。我们确定了一个最大的振幅的质心振荡的量子临界点的有效自旋系统。对于无公度系统的动力学,这不能映射到一个自旋模型,我们开发了一种分析方法,其中的时间演化是通过投影到共振家庭的小集群。我们比较了这种方法在低填充的准确时间演变的结果,即使在填充因子大到2/3,发现良好的协议。使用这种投影到小集群,我们提出了一个可控的传输方案适用于在光晶格(“slinky计划”)的上下文中的Atomtronic设备。
2011-10-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Observation of collective atomic recoil motion in a momentum-squeezed, ultra-cold, degenerate fermion gas
我们证明了明确的集体原子反冲运动在稀释,动量压缩,超冷简并费米子气体绕过泡利阻塞的影响。虽然由于量子气体服从费米-狄拉克统计,玻色子激发的增益必然不存在,但来自底层波混合过程的集体原子反冲运动是清晰可见的。在适当偏振的单个泵浦脉冲下,我们观察到两个相互垂直的混频过程同时发生。我们的实验还表明,在玻色-爱因斯坦凝聚体中观察到的红-蓝泵浦失谐不对称性在费米子中不发生。
2010-06-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Sensing Atomic Motion from the Zero Point to Room Temperature with Ultrafast Atom Interferometry
我们使用一系列依赖于状态的超快动量踢来感测被囚禁的原子离子的运动。我们使用这种原子干涉仪来表征一个接近纯的量子态与$n=1$声子和精确测量的热状态范围从附近的零点能量到$\bar{n}\sim 10^4$,与扩展至少100倍的能量的可能性。这种方法的完整能量范围从基态到远离Lamb-Dicke区域,其中原子运动大于光波长。除了测温,这些干涉技术是有用的,用于表征多个被困离子之间的超快纠缠门。
2016-03-22 physics.atom-ph quant-ph
Self-referenced coherent diffraction x-ray movie of Angstrom- and femtosecond-scale atomic motion
时间分辨飞秒X射线衍射图案从激光激发的分子碘被用来创建一个电影的分子内运动的时间和空间分辨率为$30~$ fs和$0.3$ fs。高的空间保真度是由于运动的激励和静态的初始电荷分布之间的干扰。这种X射线干涉以前还没有被用来对分子内部运动成像。初始状态被用作本振子的外差放大的激发电荷分布,以恢复在100 ngstrom和飞秒尺度上的原子运动的真实空间电影。相干振动运动和色散,离解和旋转失相都清晰可见的数据,从而证明了惊人的灵敏度外差方法。
2016-08-31 physics.atom-ph quant-ph
Disentangling Pauli blocking of atomic decay from cooperative radiation and atomic motion in a 2D Fermi gas
通过直接测量原子布居来观察原子自发衰变的泡利阻塞需要使用长寿命的原子气体,其中量子统计、原子反冲和合作辐射过程都是相关的。我们开发了一个理论框架,能够同时占所有这些影响的制度,在半经典的非相互作用或相互作用的冷冻原子近似的基础上先前的理论方法失败。我们将其应用于原子在一个单一的二维煎饼或煎饼阵列具有有效的$Λ$水平结构(一个激发和两个简并基态)。我们确定了一个参数窗口,其中的原子寿命的两个扩展因子明确归因于泡利阻塞应在实验上观察到的深度简并气体与$\sim 10^{3} $原子。我们的预测得到了$^{87}$ Sr原子中${}^{1}\rm{S_0}-{}^{3}\rm{P_1}$跃迁的数依赖性激发态衰变率的观察的支持。
2021-08-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Freezing motion-induced dephasing in an atomic-ensemble quantum memory
运动诱导退相是原子-气体量子存储器的主要退相干机制。在本文中,我们开发了一种新的相干操作技术,使任意工程的自旋波动量与可忽略的噪音。通过将自旋波动量归零,运动诱导的退相可以完全冻结。我们用DLCZ组态中的激光冷却原子实验证明了这个方案。通过施加冻结脉冲,存储寿命得到显着延长到原子云膨胀的极限,并且不再依赖于探测角度。所观察到的高于20的高互相关证明了在相干操作之后高保真存储器操作被很好地保留。
2016-04-12 physics.optics quant-ph
Microwave Control of Atomic Motion in Optical Lattices
我们通过驱动俘获势空间偏移的自旋态之间的微波跃迁来控制光晶格中中性原子的量子力学运动。以纳米精度控制这种偏移允许调节不同运动状态之间的耦合强度,类似于可调节的有效Lamb-Dicke因子。这是用于有效的一维边带冷却单个原子的振动基态人口的97%,并驱动任意对振动状态之间的相干拉比振荡。我们进一步表明,微波可以驱动最大偏移,浅晶格中的运动状态之间的良好分辨的过渡,从而在原则上允许长距离量子输运的相干控制。
2009-09-03 physics.atom-ph quant-ph
Light-Mediated Collective Atomic Motion in an Optical Lattice Coupled to a Membrane
我们观察了耦合到光机系统的一维光晶格中原子集体运动的效应。在这种混合的原子-光机械系统中,晶格光在晶格原子之间以及原子与微机械膜振子之间产生耦合。对于大的原子数,我们观察到的耦合系统的不稳定性,导致大振幅的原子膜振荡。我们发现,这种行为可以解释为光介导的集体原子运动的晶格中,出现大原子数,小原子光失谐和非对称泵浦的晶格,与以前的理论工作。该模型将光力学不稳定性与晶格光的全局原子反作用中的相位延迟联系起来,这是我们在直接测量中观察到的。
2018-02-25 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Concentrated subradiant modes in one-dimensional atomic array coupled with chiral waveguides
该研究提出耦合两个相反手性波导的倾斜一维原子阵列非厄米系统,发现与亚辐射模式相关的非厄米趋肤效应及亚辐射漏斗效应,为开放量子系统非厄米现象研究提供新路径。
2022-10-12 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Quantum Control of Qubits and Atomic Motion Using Ultrafast Laser Pulses
脉冲激光器在量子比特的相干控制方面比CW激光器具有显著的优势。本文综述了利用脉冲序列控制单个囚禁原子的内、外态的理论和实验研究进展。确定了两种不同的激光强度制度。当脉冲足够弱,拉比频率$Ω$远小于陷阱频率$\otrap$时,边带跃迁可以被解决,原子-原子纠缠可以以与CW激光器大致相同的方式完成。相比之下,如果脉冲非常强($Ω\gg \otrap$),则可以组合脉冲自旋相关反冲以创建比陷阱周期快得多的纠缠门。这些快速纠缠门应该在Lamb-Dicke区域之外工作,并且对热原子运动不敏感。
2013-07-01 physics.atom-ph quant-ph
Microwave control of atomic motional states in a spin-dependent optical lattice
自旋相关的光学势允许我们使用微波辐射来操纵被捕获的中性原子的运动状态(Förster等人,2009 Phys. Rev. Lett. 103,233001)。在这里,我们更详细地讨论这种方法,将其与广泛使用的拉曼边带耦合方法进行比较。我们提供了一个简化的模型,边带冷却的自旋相关的潜力,我们讨论它的广义Lamb-Dicke参数。使用主方程形式主义,我们提出了一个定量分析的冷却性能为我们的实验,这可以推广到其他实验设置。我们还使用微波边带跃迁工程师的运动Fock态和相干态,我们设计了一种技术,用于测量准备状态的人口分布。
2013-02-25 physics.atom-ph quant-ph
Single-photon interference due to motion in an atomic collective excitation
我们在实验上演示了原子集体自旋激发(CSE)产生双色单光子。光子到达时间显示集体量子拍频,这是CSE中原子相对运动产生的一种新的干涉效应。速度选择性激发与强激光修整和添加磁场的组合允许对这种集体拍现象进行精细控制。本实验使用具有近红外光子的菱形方案,其可以扩展到包括折射波长或修改以允许在倒Y方案中存储和检索。
2017-05-23 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Designing exotic many-body states of atomic spin and motion in photonic crystals
冷原子与光子晶体的耦合构成了探索量子多体物理的一个令人兴奋的平台。在这里,我们研究原子内部(“自旋”)自由度和运动之间的强耦合,这是由与引导光子交换相关的自旋相关力引起的。我们证明了该系统可以实现量子自旋轨道系统的一个显著的极限,即相邻位置之间的直接自旋交换和轨道运动的动能都为零。我们发现,这个以前未被探索的系统具有丰富的紧急订单的相图,包括空间二聚自旋纠缠对,流体的复合粒子组成的联合自旋-声子激发,声子诱导的Néel订购,和一个分数磁化平台与三聚体形成。
2016-06-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Wave atom optics theory of the Collective Atomic-Recoil Laser
本文提出了一种集体原子反冲激光器的波原子光学理论,对原子质心运动进行了量子力学处理。它将以前经典地处理原子质心运动的射线原子光学理论推广到了超冷原子的领域。对于远离共振泵浦激光器的情况,我们导出了一个解析解,它给出了CARL系统在量子和经典两种情况下的线性响应。线性稳定性分析揭示了这两种制度之间的显着的定性差异,这是由于衍射对原子质心运动的影响。
1997-12-03 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Description of ion motion in a Paul trap immersed in a cold atomic gas
我们研究了单离子在射频阱中的凝聚态和非凝聚态的超冷玻色气体中的问题。我们开发主方程形式主义描述的交感冷却,我们确定离子的冷却速率。我们表明,冷原子水库修改的稳定性图中的离子在保罗陷阱创建的区域中的离子被冷却或加热由于与时间相关的潜力交换的能量量子。
2014-12-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Negative-mass instability of the spin and motion of an atomic gas driven by optical cavity backaction
我们实现了自旋轨道之间的相互作用的集体自旋进动和质心运动的被困超冷原子气体,介导的自旋和位置相关的色散耦合到一个驱动的光学腔。在外加磁场中,在最高能量状态附近进动的集体自旋可以近似为负质量谐振子。当拉莫尔旋进和机械运动接近共振时,腔介导的耦合导致负质量不稳定性,从而驱动混合系统相关模式的指数增长。我们观察到这种增长上的腔场的调制印记,并估计所产生的双模状态的全部协方差通过观察其在随后的自由演化过程中的瞬态衰减。
2018-01-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Open Quantum Dynamics Theory for Coulomb Potentials: Hierarchical Equations of Motion for Atomic Orbitals (AO-HEOM)
Kyoto University(京都大学)
本文提出基于开放量子动力学理论的分层运动方程,用于研究库仑势系统在热浴中的非微扰非马尔可夫处理,通过三维旋转对称系统-浴模型计算原子吸收光谱。
2026-03-17 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph quant-ph
Optically detecting the quantization of collective atomic motion
我们直接测量了由数千个超冷原子组成的气体在高精细度光学腔中与光耦合的量子化集体运动。我们检测到强烈的不对称性,高达3:1,在低能量和高能量的运动边带散射光的强度。由于腔-原子的高协同性,腔的光输出包含光与运动之间能量交换的光谱记录,直接量化量子位置测量的反作用所沉积的热量。这种反作用选择性地导致所观察到的集体模式的声子占据随测量速率而增加。这些结果,除了提供了一种方法,用于校准低占用机械系统的运动,提供了新的可能性,调查集体模式的简并气体和诊断光学机械测量反作用。
2011-11-29 physics.atom-ph physics.optics quant-ph