Are atoms waves or particles?
Trevor W. Marshall
结果表明，原子的Kapitza-Dirac效应，这一直被认为是他们的波动性的证据，可以解释为一个点状物体的散射的周期性激光场。
It is shown that the Kapitza-Dirac effect with atoms, which has been considered to be evidence of their wavelike character, can be interpreted as a scattering of pointlike objects by the periodic laser field.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
继续探索
Quantum Catcher: Trapping and cooling particles using a moving atom diode and an atomic mirror
提出了一种原子冷却的理论方案，即压缩运动粒子的速度和位置分布。这是通过粒子与移动的原子镜和移动的原子二极管的组合的碰撞来实现的。原子二极管是一种单向势垒，即原子只能在一个方向上通过的光学器件。我们表明，该计划的效率取决于二极管和反射镜的轨迹。我们研究了该方案的经典和量子力学描述，以及数值模拟，以显示在每种情况下的效率。
Propagation of atomic matter waves inside an atom wave guide
基于有效作用量原理，给出了弯曲原子波导中原子物质波传播的唯象描述。研究了原子物质波在引导势场（经典势场和量子势场）作用下的时空演化。本文简要讨论了波导中三能级原子物质波在外加控制光作用下的相干控制。空间周期性引导场（{ \it例如}）中的{ \it原子物质-波带隙结构}的概念，提出了碳豆荚内势（碳豆荚内势既能俘获原子又能俘获光）和{ \it光晶格带隙介质}。
The evolution of atomic matter waves inside an atom fiber
本文对螺旋形原子波导中原子物质波的时间演化进行了唯象描述。我们研究三个相关的主题：（i）控制物质波的有效哈密顿量和时间发展方程;（ii）描述非共面原子波导中物质波的波函数;（iii）证明所得到的波函数就是原子动量算符的本征态。我们相信，本文的观点和结果可能与原子光学的一些基本问题有关。
Generation of genuine $χ$-type four-particle entangled state of superconducting artificial atoms with broken symmetry
提出了一种利用一维传输线谐振腔作为数据总线，产生具有对称性破缺的超导人工原子的$χ$型四粒子纠缠态的方案.我们所用的$Δ$型三能级人工原子不同于自然原子，具有循环跃迁。 经过适当时间的相互作用和简单的操作, 可以得到想要制备的纠缠态. 由于人造原子的激发态和光子态被绝热消除, 所以该方案对于人造原子的自发辐射和传输线共振器的衰减是鲁棒的.
Rydberg atoms based creation of N particle GHZ state using STIRAP
N粒子纠缠Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）态的产生方案对于理解多粒子非经典关联具有重要意义。本文提出了一种利用受激拉曼绝热通道（STIRAP）在N，$Λ$三能级里德伯原子和单个里德伯原子的靶系综上实现多粒子GHZ态的理论方案。我们在里德伯阻塞机制下研究了控制原子激发到高里德伯能级所诱导的系综原子。结果表明，利用STIRAP，原子可以从一个基态的系综转移到另一个基态，依赖于控制原子的状态，具有高保真度。在这种有条件的转移后，在特定的基础上测量控制原子有利于一步创建N粒子GHZ态。对该方案的绝热条件和受激里德堡能级辐射衰变的影响进行了深入的分析。我们表明，该方案是免疫的激发能级的衰变率在系综原子，并提供了一个强大的方式创建GHZ态。
Transfer of spin squeezing and particle entanglement between atoms and photons in coupled cavities via two-photon exchange
研究了双光子耦合光腔中原子和光子子系统之间纠缠和自旋压缩的转移。每个腔包含一个单原子，与腔光子相互作用的双光子级联跃迁。对于初始可分离的纠缠双光子态，通过计算最优自旋压缩不等式来表征粒子纠缠。结果表明，粒子纠缠首先在不同腔中的光子之间产生，然后传递到原子。其基本机制是由双光子交换引起的腔间双轴扭转自旋压缩相互作用及其与腔内原子-光子耦合的最佳组合。指出了腔场光子的非局域双光子交换和局域原子-光子相互作用对自旋压缩和纠缠转移的相对影响。
Scheme for the implementation of optimal cloning of arbitrary single particle atomic state into two photonic states
提出了一种实现任意单粒子原子态到两个光子态的$1 \to 2$最优克隆的可行方案，这对长距离量子通信的应用具有重要意义.我们的方案还实现了一个原子到另一个被困在另一个腔中的远距离原子的遥非门。该方案是基于绝热通道和偏振测量。它对一些实际的噪声，如违反Lamb-Dicke条件，自发发射和检测效率低下是鲁棒的。
Modeling the atomtronic analog of an optical polarizing beam splitter, a half-wave plate, and a quarter-wave plate for phonons of the motional state of two trapped atom
在本文中，我们提出了一个方案来模拟光学元件的声子模拟，包括偏振分束器，一个半波片，和一个四分之一波片，以及CNOT和泡利门的实现，通过使用两个原子限制在一个二维平面。原子的内部态被认为是里德伯圆态。利用这个模型，我们可以操纵原子的运动状态，在光机械集成电路的量子信息处理和量子模拟的可能应用。为此，我们研究了两个囚禁原子与两束圆偏振拉盖尔-高斯光束的相互作用，使得光束选择性地只照射其中一个原子。
Atom-molecule conversion with particle losses
基于平均场近似和相空间分析，研究了粒子损失下原子-分子转换系统的动力学行为。从主方程描述的多体动力学出发，引入了有效的非线性薛定谔方程。经典的相空间，然后指定和分类的不动点。计算并讨论了分离不同动力学区域的边界。探讨了粒子损失对转换效率和自陷的影响。
One-photon wavepacket interacting with two separated atoms in a one-dimensional waveguide: Influence of virtual photons
本文研究了一维波导中单光子波包与双原子的散射问题。我们研究了非旋转波近似项的作用，以正确地考虑原子之间交换的虚光子的影响。这些条款的影响显着的反射和透射场，施加严格的约束，其时间包络。
Optomechanical cooling and self-trapping of low field seeking point-like particles
在空间相关的光场中的原子被吸引到局部强度最大值或最小值，这取决于光和原子共振之间的频率差的符号。在开放的高Q光腔中，原子与光场的反作用产生耗散的动态光机械势，可以用来冷却和囚禁原子。将高场搜索器的传统情况扩展到蓝原子场失谐的制度，其中粒子是低场搜索，我们表明，固有的非线性原子场动力学仍然可以定制为冷却和陷阱接近零场强度。研究场的强度，粒子的本地化和动能腔驱动或泵的粒子从侧面，我们确定最佳的参数制度，亚多普勒冷却来捕获和最小的原子饱和。
Atom Nano-lithography with Multi-layer Light Masks: Particle Optics Analysis
在原子光刻的背景下，我们研究了多层驻波对原子的聚焦。特别是，原子定位的双层光掩模检查使用的最佳压缩方法。在傍轴近似和非线性空间压缩机制下分析了薄-薄和薄-厚原子透镜组合的聚焦装置的工作。结果表明，优化后的双光掩模可以大大减少成像问题，改善聚焦质量，提高沉积结构的对比度。
Doubly--dressed atomic wave packets
将腔原子光学中的强相干场问题转化为双修饰原子波包的势散射问题。本文研究了在高精细度腔中由各种多光子喇曼过程产生的两种势。作为应用，研究了腔模对原子波的偏转。导出了新的原子动量分布，它不仅依赖于腔场的参数，而且依赖于腔场中的光子态。
Single atoms in a standing-wave dipole trap
我们在驻波光学偶极阱中捕获了单个铯原子。特殊的实验程序，设计工作与单原子，用于测量振荡频率和原子的能量分布在偶极阱。这些方法依赖于在磁光阱中使用原子的共振荧光来明确地检测原子的存在或损失。
Intrinsic decoherence in atomic diffraction by standing light wave
研究了原子与驻波相互作用中的时间不确定性效应。我们讨论了它的物理起源和通过测量原子动量分布观测内禀退相干效应的可能性。
Atom-light superposition oscillation and Ramsey-like atom-light interferometer
相干分波在干涉仪中至关重要。通常，这种分裂后的波是相同类型的。但近年来，由于光与原子相互作用的研究进展，已经实现了光子到原子激发的相干转换。这使得将入射光波分裂成原子和光的相干叠加态成为可能，并为由不同类型的波组成的干涉仪铺平了道路。本文报道了在拉曼过程中观察到的原子与光之间的类拉比相干叠加振荡以及光波与激发态原子自旋波的相干混频。利用原子-光相干叠加态，构造了一种新型的混合干涉仪。当我们扫描光学相位和原子相位中的一个或两个时，根据原子自旋波强度，在光学输出强度和原子输出中都观察到干涉条纹。这种混合干涉仪可以通过光学探测来询问原子态，并将在原子和光的精密测量和量子控制中得到应用。
Trapping cold Atoms by Quantum Reflection
我们研究了考虑粒子相互作用时量子反射阱的性质。我们探讨了在稳定极限和不稳定极限下，排斥粒子相互作用和吸引粒子相互作用对捕获的影响。用变分法计算了量子反射阱的相图，确定了系统的稳定区和不稳定区。
Spontaneous emission of a photon: wave packet structures and atom-photon entanglement
本文在三维空间中对原子的光子自发发射进行了理论描述，初始波函数取有限大小的波包。反冲和波包扩展被考虑在内。总的原子-光子波函数被发现在动量和坐标表示作为初值问题的解决方案。结果表明，在这种过程中产生的原子-光子纠缠与原子和光子波包的结构密切相关，可以用符合和单粒子测量方案测量。两个预测的效果，在高纠缠的条件下，出现的符合波包的异常变窄，并在不同的条件下，单粒子波包的异常加宽。建立了光子和原子单粒子宽度与符合波包宽度之间的基本对称关系。讨论了它与著名的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森（Einstein-Podolsky-Rosen）方案的关系。
Atomic wave packet basis for quantum information
我们提出了一种波包基，用于在单个多级原子中存储和处理多个量子比特的量子信息。利用里德伯原子中径向局域的波包态，通过量子傅里叶变换构造了一个与通常的能级基相关的正交基。与系统的经典开普勒周期相比较短的变换限制激光脉冲主要与位于原子核附近的波包状态相互作用，从而允许在此基础上进行选择性控制。我们认为，在这种制度下的波包控制是有用的多级量子信息处理。
Digital atom interferometer with single particle control on a discretized spacetime geometry
工程量子粒子系统，如量子模拟器和量子元胞自动机，依赖于在单粒子水平上对量子路径的完全相干控制。在这里，我们提出了一个原子干涉仪与单囚禁原子，其中单粒子波包的控制通过自旋相关的潜力。该干涉仪是从一系列的离散操作的基础上，一组基本的积木，它允许组成任意干涉仪的几何形状在一个数字的方式。我们使用这种模块化设计一个时空模拟著名的自旋回波技术，产生深入了解退相干机制。我们还证明了介观离域的单原子与“分离本地化”的比例超过500，这表明他们的利用超出量子逻辑应用的纳米分辨率量子探针在精密测量，能够测量电势梯度与精度$5\times 10^{-4}$在重力加速度$g$的单位。
Transversal laser excitation of atoms in a waveguide
研究了激光垂直入射波导对二能级原子的沟道效应。对于弱横向耦合的横向原子能级的激发发生在避免交叉与“拉比共振”，其中拉比频率与横向能级之间的跃迁频率相一致。
Two dimensional nonlinear dynamics of evanescent-wave guiding atoms in hollow fiber
由于与quant-ph/9908068相同，本文已撤回
Phase-modulated Autler-Townes splitting in a giant-atom system within waveguide QED
非局域发射极-波导耦合产生了所谓的巨原子，代表了量子光学和波导QED领域的一种新范式。本文研究了单光子在一维波导中与二能级或三能级巨原子的散射。由于光子在原子-波导耦合点之间来回传输/反射产生的自然干涉，通过调节巨原子的尺寸，可以通过周期性相位调制来动态控制光子的传输。对于二能级巨原子系统，我们证明了能量移动依赖于原子的尺寸。在受驱动的三能级巨原子系统中，Autler-Townes分裂受到巨原子的强烈调制，其透射谷宽度（反射范围）随原子尺寸的变化是可调的。我们的研究将有助于基于巨原子介观甚至宏观量子节点的量子网络中光子或声子的控制。
A total measure of multi-particle quantum correlations in atomic Schrödinger cat states
我们提出了N个二能级原子（N个量子位）系统中多粒子量子关联的总体测量。我们构造了一个包含N个处于任意对称纯态的二能级原子之间所有可能的量子关联的参数，并定义其数值为原子-原子净关联的总测度.我们用这个参数来量化原子薛定谔猫态的总量子关联，它是由腔中的色散相互作用产生的。我们研究了原子数从N=2到N=100时量子关联的净量的变化，得到了一些有趣的结果。我们还研究了在相互作用时间一定的情况下，随着初始系统中处于激发态的原子数的增加，净关联的变化，并注意到一些有趣的特征。对于色散腔中N个二能级原子的一般态，随着相互作用时间的不断增加，我们也观察到了净量子关联的行为。
Dynamical suppression of radiative decay via atomic deflection by a standing light wave
我们考虑原子被共振驻波散射时的辐射衰变。散射抑制拉比振荡和减慢原子的辐射衰减引起的幂律行为的时间依赖的水平人口，而不是指数。
Atomic four-wave mixing via condensate collisions
本文对亚稳态氦原子的两个玻色-爱因斯坦凝聚体碰撞产生的原子四波混频进行了理论分析，并将分析结果与最近的实验结果进行了比较。我们计算了碰撞过程中自发产生的散射晕内的原子-原子对关联。我们还研究了球上原子的相对数压缩。分析包括第一性原理量子模拟使用正P-表示方法。我们开发了一个统一的描述的实验和模拟结果。
Addressing individual atoms in optical lattices with standing-wave driving fields
本文提出了一种在一维或二维单原子光晶格中寻址单个原子的方案。该方案基于多个驻波驱动场诱导的位置相关的原子布居转移。这允许在量子信息处理中重要的各种操作，诸如任何单个原子的操纵和测量、任何相邻原子对之间的两量子比特操作、以及对于任意n每n个位点具有一个原子的晶格的图案化加载。所提出的方案是强大的，对相当大的缺陷，实际上在目前的技术范围内。
Generation of entanglement between a highly wave-packet-tunable photon and a spin-wave memory in cold atoms
控制单光子的波形（脉冲持续时间）是在混合量子网络中有效互连不同原子存储器的重要任务。迄今为止，单光子与原子存储器纠缠后的波形控制还没有被探索。在这里，我们证明了控制的波形长度的光子纠缠原子自旋波存储器通过改变冷原子中的光-原子相互作用时间。测量了Bell参数S与光子脉冲宽度的关系，结果表明，在40 ns ~ 50 μ s的光子脉冲宽度范围内，可以实现Bell不等式的破坏，其中，在40 ns和50 μs的脉冲宽度范围内，S分别为2.64 ± 0.02和2.26 ± 0.05。测量结果表明，S参数随脉冲宽度的增加而减小。我们证实，增加光子噪声概率每脉冲的脉冲持续时间是负责的S下降。
Paired atom laser beams created via four-wave mixing
介绍了一种利用亚稳态氦原子激光器通过四波混频产生成对原子激光束的方法。射频外耦合用于从靠近凝聚体中心的玻色-爱因斯坦凝聚体中提取原子，并引发被捕获原子与未被捕获原子之间的散射。不同内部状态的相互作用强度不相等，允许能量-动量共振，这导致从零速度凝聚体散射的原子对的产生。在二维横向原子激光剖面中，散射光束与主原子激光有很好的分离。系统的数值模拟结果与观测到的原子激光空间分布吻合得很好，并表明散射光束是由四波混频过程产生的，这表明光束是相关的。
Particle-hole entanglement of ultracold atoms in an optical lattice
本文研究了一维光晶格中双组分玻色子原子的基态。通过在晶格一端的原子上施加外场，原子被传输并局域在该位置。然后在剩余的部位中创建孔。在这个过程中产生了粒子-空穴的叠加态。我们研究了晶格中两个不同部分原子之间的纠缠熵。在基态中产生了很大程度的粒子-空穴纠缠。粒子-空穴的量子关联可以用两格点宇称关联函数来探测。对低激发态激发态的输运性质进行了讨论。
Direct detection of n-particle atomic correlations via light scattering
研究了原子系综中n粒子原子关联的产生和直接探测。为此，我们研究了激光驱动的原子系综，其中偶极-偶极或里德伯-里德伯相互作用导致原子内部自由度之间形成相关性。我们表明，光散射可以用来将这些相关性的信息印在光上，并揭示了如何从散射光的统计特性中提取这些信息。作为主要结果，我们发现，在某些检测方向的观察允许直接和单独测量n粒子原子的相关性。作为补充，我们讨论了一种方法来实验确定感兴趣的检测位置。
Quantum Walks With Neutral Atoms: Quantum Interference Effects of One and Two Particles
我们报道了在状态相关的光晶格中中性原子量子行走实验的最新进展。我们展示了一种新的状态相关的输运技术，使两个自旋选择子晶格的控制在一个完全独立的方式。这种传输技术使我们能够进行基于违反Leggett-Garg不等式的单粒子量子干涉的测试，最近，我们还探测了冷却到运动基态的中性原子的双粒子量子干涉效应。这些实验为研究强相互作用、不可区分粒子的离散时间量子行走奠定了基础，从而证明了中性原子的量子元胞自动机。
Coherent cooling of atoms in a frequency-modulated standing laser wave: wave function and stochastic trajectory approaches
在稳态近共振驻波场中，中等冷原子的波函数由于波包分裂而快速离域。然而，我们表明，频率调制的字段可能会抑制包分裂的一些原子具有特定的速度在一个狭窄的范围内。这些原子在很长一段时间内保持在一个小空间中。我们证明和解释这种效果的数值和分析。同时，我们还证明了调制场不仅可以囚禁原子，而且可以冷却原子。我们对具有较宽初速度和能量分布的大原子系综进行了数值实验。在实验过程中，大部分原子离开了波，而被囚禁原子的能量分布很窄
Particle-Localized Ground State of Atom-Molecule Bose-Einstein Condensates in a Double-Well Potential
研究了双势阱中原子-分子内隧穿效应对原子-分子玻色-爱因斯坦凝聚体基态的影响。在原子态和分子态之间没有内部隧穿的情况下，基态是对称的，在两个阱中粒子布居数相等。从线性稳定性分析，我们表明，对称定态变得动态不稳定的原子分子内隧穿强度的某一值。在内部隧穿强度的临界值以上，基态分叉为粒子局域的基态。这种跃迁的起因可以归结为原子-分子内部隧穿引起的原子间有效吸引相互作用。这种有效的相互作用类似于在具有费什巴赫共振的费米气体中的BCS-BEC交叉的背景下所熟悉的相互作用。此外，我们还指出了在原子态和分子态之间存在大失谐时重入跃迁的可能性。
Atom reflection echoes and surface matter waves in atom meta-optics
由原子波包入射到排斥势垒边缘产生的倏逝物质波可以通过施加负折射率“随动”势脉冲而被反向折射和重构。一种是由倏逝物质波的坍缩和回复产生表面物质波，通过势垒界面发出的原子反射回波可以观测到。这种性质，加上诱导负折射的性质，使这种势成为光光学中负折射率材料的物质波对应物。
Optical detection of fractional particle number in an atomic Fermi-Dirac gas
从理论上研究了一维光晶格中费米-狄拉克原子气体与具有非平凡孤子相位分布的相干电磁场的耦合。我们认为，由此产生的分数本征值的粒子数算子可以通过光散射检测。这可能是一个真正的量子力学测量的粒子数分馏在一个稀释的原子气体。
An atomic probe of dark matter differential interactions with elementary particles
提出一种多原子种类共磁力计探针，用于探测暗物质候选粒子与电子、中子、质子的微分耦合，并利用合成奇异场实现校准。
Velocity selective trapping of atoms in a frequency-modulated standing laser wave
在稳态近共振驻波场中，中等冷原子的波函数由于波包分裂而快速离域。然而，我们表明，频率调制的字段可能会抑制包分裂的一些原子具有特定的速度在一个狭窄的范围内。这些原子在很长一段时间内保持在一个小空间中。我们提出，在冷原子气体的实际实验中，这种效应可能会降低原子的速度分布（场以这样的特定速度捕获原子，而所有其他原子都离开场）
Preparation of mesoscopic atomic ensembles with single-particle resolution
纠缠原子系综的分析及其在标准量子极限之外的干涉测量中的应用需要精确地确定原子的数目。我们提出了一种精确的原子荧光检测技术，该技术完全集成到一个实验装置中，用于产生多粒子纠缠量子态。单粒子分辨荧光测量$1$高达$30$原子。根据我们的噪声分析，我们推断，单原子分辨率扩展到一个有限的原子数的$390(20)$原子。我们利用精确的原子数检测来稳定激光冷却原子系综的原子数。对于按需制备的$7$原子的目标系综尺寸，我们实现了$92(2)\,\%$制备保真度，并使用磁光阱上的实时反馈达到低于散粒噪声水平的数波动$18(1)\,\mathrm{dB}$。
A two-particle, four-mode interferometer for atoms
利用自由空间干涉仪观测了动量纠缠原子对的两粒子干涉。原子对的来源是一个受动力学不稳定性影响的玻色-爱因斯坦凝聚体，干涉仪是根据我们最近的洪-欧-曼德尔实验的精神，利用光晶格上的布拉格衍射实现的。我们报告的观察一致的纠缠态在干涉仪的输入。我们解释了我们目前的设置可以扩展到使一个贝尔不等式的动量观测测试。
Two-Particle Interference with Double Twin-Atom Beams
我们展示了一个源的相关原子对的特征在于两个相反的动量和两个空间模式形成一个贝尔态只涉及外部自由度。我们通过观察相关两粒子发射模中高达-10 dB的强数压缩来表征原子束的发射态。此外，我们证明了真正的两粒子干涉的归一化二阶关联函数$g^{(2)}$相对于发射的原子。
Controlled splitting of an atomic wave packet
我们提出了一个简单的方案，能够利用两个独立的平移陷阱来分离原子波包。实施与光学偶极陷阱，我们的计划允许原子干涉仪安排的高度灵活性，并突出了其作为一个有效的和高保真的原子光学分束器的潜力。
A model with two quantum particles similar to the hydrogen atom
具有库仑相互作用的氢原子是一种精确可解的非相对论量子模型。与许多其他精确可解模型不同，它描述了一个真实的物理对象，提供了一个真实氢原子的能级和定态波函数的公式。本文修正了用质子和电子的相互作用代替库仑相互作用的模型，经典电磁场作为传递这两个带电量子粒子的电磁相互作用的媒介。
Geometric optics with atomic beams scattered by a detuned standing laser wave
在几何光学极限下，对原子束与失谐驻波激光束的交叉传输进行了理论和数值研究。外部和内部原子自由度之间的相互作用被用于通过光操纵原子沿光轴的运动。通过调节原子激光失谐量，我们在实际实验中演示了如何聚焦、分裂和散射原子束。数值计算发现了原子在规则近共振驻波中的混沌散射现象，并给出了定性解释。一些应用发现的效果进行了讨论。
Is it possible to detect gravitational waves with atom interferometers?
我们研究了利用原子干涉仪探测引力波的可能性。我们讨论了引力波与原子干涉仪的相互作用，并分析了可能的方案。
Simulating cyclotron-Bloch dynamics of a charged particle in a 2D lattice by means of cold atoms in driven quasi 1D optical lattices
在磁场和电场作用下的二维晶格中的带电粒子的量子动力学是回旋振荡（消失电场的情况）和布洛赫振荡（零磁场）之间相当复杂的相互作用，其细节尚未完全理解。在目前的工作中，我们建议使用冷原子在光晶格中研究这个问题。我们介绍了一个一维模型，它可以很容易地实现在实验室实验中与准一维光晶格，并表明，该模型捕获的回旋加速器布洛赫动力学的量子粒子在二维正方形晶格的许多功能。
Atom walking in a traveling-wave light
本文研究了超慢单原子与行波光场相干耦合时的力学运动。该系统的主要噪声来源于原子波包中连续动量分布引起的多普勒展宽。本文证明了在强耦合区，多普勒展宽可以得到有效的抑制。在相干耦合作用下，单个中性原子周期性地沿一定方向运动。运动的方向取决于原子在与光学跃迁相关的两个内部状态中的占据，因为原子将受到取决于内部状态的吸引力或排斥力的影响。它类似于作用在带负电或带正电的粒子上的电力。我们解释了它们与自旋轨道耦合的原子，这是隐藏在我们的哈密顿。这些结果对未来原子器件的构建具有潜在的应用价值。
Effect of inter-particle interaction in a free oscillation atomic interferometer
研究了自由振荡原子干涉仪中两个相互作用玻色子在分束器上的多次散射动力学。使用粒子间散射长度和分束器概率作为控制参数，我们表明，即使在这样一个简单的设置可以创建一个广泛的强关联量子态。这特别包括NOON状态，其最大化量子费舍尔信息并且是量子精密测量中的最重要的状态。
Transverse Confinement of Photon Position in Light-Atom Interaction
在光脉冲原子干涉测量中，原子积累的相位依赖于被吸收光子的有效波矢。本文提出了一种分析结构光中光子有效波矢的理论模型。对于单色光场，横向约束会导致衍射。提出了在光与原子相互作用中，原子的波函数也可以提供一个横向限制，从而影响被吸收光子的有效波矢。计算了具有高斯波函数的原子吸收高斯光束束腰处的一个光子时，光子有效波矢的相对位移。在基于光脉冲原子干涉的高精度实验中，这种位移可能导致与原子空间分布相关的系统效应。
Particle number fractionization of an atomic Fermi-Dirac gas in an optical lattice
我们发现，一个周期性光晶格中的费米-狄拉克碱金属原子的2种稀气体，当两个组分通过具有拓扑非平凡相位轮廓的相干电磁场耦合时，可能会表现出粒子数的分数化。这导致自旋算符的分数本征值波动消失。分数部分可以通过修改电磁场的有效失谐来精确控制。
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。
Graded-index optical fiber emulator of an interacting three-atom system: illumination control of particle statistics and classical non-separability
我们表明，一个系统的三个被困的超冷和强相互作用的原子在一维可以模拟使用光纤的梯度折射率分布和薄金属板。虽然单量子粒子的波动性质导致了与经典光学的直接和众所周知的类比，但对于具有不受限制统计的相互作用多粒子系统，这种类比并不简单。在这里，我们通过使用离散群理论研究了光纤本征态中存在的对称性，并表明，通过空间调制入射场，可以选择原子统计，即，模拟三个玻色子、费米子或两个玻色子或费米子加上一个额外的可区分粒子的系统。我们还表明，该光学系统是能够产生类似于在类似的原子系统中发现的经典不可分性。
Anyon optics with time-of-flight two-particle interference of double-well-trapped interacting ultracold atoms
通过对双势阱中任意子（自旋1/2玻色子和自旋1/2费米子超冷原子）的二阶动量关联图的理论研究，介绍了任意子与超冷原子的干涉.根据最近提出的在超冷原子一维晶格中模拟任意子哈伯德哈密顿量的协议，对两粒子系统进行了建模。由于二阶动量相关性反映在空间的飞行时间二阶干涉图样中，我们的研究结果为通过大质量粒子的干涉测量来检测任意子统计的飞行时间实验协议提供了动力，从而拓宽了量子光学的双光子干涉测量的范围。
Hybrid quantum systems of atoms and ions
近年来，超冷原子已经成为一种非常可控的实验系统，用于研究基础物理，从量子信息科学到凝聚态模型的模拟。在这里，我们更进一步，探索冷原子如何与其他量子系统结合，以创造具有定制特性的新量子混合体。将原子量子多体态耦合到一个独立可控的单粒子上，可以获得丰富的新物理学和全新的探测和操纵技术。我们报告最近的实验中，我们第一次确定性地将一个单一的离子到原子玻色-爱因斯坦凝聚体。囚禁离子是目前最原始的单粒子量子系统，它可以在单粒子水平上被观察和操纵。在这个单粒子/多体复合量子系统中，我们展示了离子的交感冷却，并观察了单粒子的化学反应。
Atom lens without chromatic aberrations
提出了一种减小原子色差的透镜，并计算了其焦距和光斑尺寸。在我们的方案中，一个二能级原子与一个由两个波矢稍有不同的行波和一个垂直于驻波传播的远失谐行波形成的近共振驻波相互作用。我们证明了在Raman-Nath近似下，对于慢原子-光相互作用，原子获得的相位与入射原子速度无关。
Relativistic particle incoherent scattering by the nuclei of crystal plane atoms
本文提出了一个描述经典运动相对论性粒子与晶面核非相干散射的自洽理论，它不需要任何唯象参数。本文应用量子力学的基本概念，导出了粒子轨道单位长度上的均方非相干散射角的基本紧致公式。后者是用来实现的影响，晶体原子分布的不均匀性到库仑散射模拟，而不会显着延长的模拟时间。该理论基本上重新考虑了带正电的粒子从低核密度区域退散的性质，这在晶体波动器和设想的短生命粒子的特定电磁动量的测量中都是必不可少的。
Atomic source selection in space-borne gravitational wave detection
最近提出的基于原子干涉的星载引力波探测器依赖于碱土金属或具有类似电子构型的原子物种的极窄单光子跃迁线。尽管它们相似，但这些物种在关键参数上有所不同，如同位素丰度、原子通量、密度和温度状况、可实现的膨胀率、相互作用所设定的密度限制以及技术和操作要求。在这项研究中，我们比较可行的候选人引力波探测与原子干涉，对比最有前途的原子种类，确定相关的技术里程碑，并调查潜在的源概念，未来的空间引力波探测器。
Single atom optical gate and single photon source based on magnetooptical effects in a waveguide
本文发现波导中原子系综的磁光效应异常强烈，并据此提出真单光子源和单原子高效光门的新方案。
Semiclassical quantisation for a bosonic atom-molecule conversion system
我们考虑一个简单的量子模型的原子分子转换玻色子原子可以结合成双原子分子，反之亦然。多粒子系统的生成元可以表示为一个变形的$SU(2)$代数，平均场动力学发生在一个变形的布洛赫球上，一个具有尖点奇异性的泪滴形表面。我们分析了平均场对应和多粒子对应，它们表现出量子经典对应的典型特征。我们证明了半经典方法可以用来恢复完整的多粒子的原子-分子转换的冷原子系统的平均场描述的功能，并推导出一个解析表达式的多粒子态密度在大粒子数的限制。
Scattering of heavy charged particles on hydrogen atoms
通过求解位形空间中的Faddeev方程，研究了重正粒子与氢原子（H）的低能散射。pH散射长度的共振值，$a=750\pm 5$ a.u.，这个大的值表明存在第一激发态，结合能B=1.14 $\times10^{-9}$ a. u.低于H基态。预测了几种非零角动量态的共振态。
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