Preparing and probing atomic number states with an atom interferometer
本文描述了双阱光晶格中原子的数压缩态和泊松态的受控加载和测量。这些状态被输入到原子干涉仪,该干涉仪通过将单个晶格位置对称地分裂成双阱来实现,从而允许单个位置中的原子独立地演化。然后这两条路径发生干涉,产生物质波双缝衍射图案。利用双缝衍射图样的时间演化来测量输入态的统计特性。我们的双阱晶格的灵活性提供了一种检测空晶格位置的存在的手段,这是确定莫特态纯度的一个重要且迄今为止尚未测量的因素。
2007-08-02 quant-ph
Estimation of a classical parameter with gaussian probes: magnetometry with collective atomic spins
我们提出了一个理论的经典磁场的集体自旋分量的高斯分布的原子样品的估计。通过将磁场和探测激光场作为与原子平等的高斯分布的量子变量,我们得到了一个非常通用的描述,这是很容易适应,包括探测与压缩光,耗散和损失和额外的测量能力的原子系统。
2004-03-01 quant-ph
Towards entanglement-enhanced probing of atomic parity violation
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
本文回顾原子宇称不守恒机制,提出利用跨同位素猫态协议实现量子增强测量,以最优方式探测标准模型弱荷标度的偏差。
2026-05-26 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
Probing Atomic Majorana Fermions in Optical Lattices
我们引入了一个光晶格中的一维费米子原子系统,其相图包含不同对称类的拓扑态。这些状态可以通过它们的零能量边缘模式来识别,这是马约拉纳费米子。我们提出了几种通用的方法来检测Majorana边缘状态,根据其真正的功能:零能量,本地化的波函数的字符,并诱导非本地的费米子相关。
2013-04-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Laser probing of atomic Cooper pairs
本文研究了一种由激光操纵的相互吸引的冷费米原子组成的气体。激光诱导从具有大的负散射长度的内部状态到几乎没有相互作用的内部状态的转变。这个过程可以看作是超导态和正常态之间原子布居的隧穿过程。它可以用来探测BCS-基态和测量超导序参量。
2000-01-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con quant-ph
Atomic spin squeezing in an optical cavity
本文研究了光腔中原子系综集体自旋矢量的一个分量的压缩。原子与腔模相互作用,通过探测穿过腔的光场的状态来获得压缩。从随机主方程出发,导出了原子态和腔场态的时间演化,计算了原子自旋分量的期望值和方差以及腔模的求积。的设置的性能进行比较,通过探测的光场传输只有一次通过样品的原子的自旋压缩。
2008-05-05 quant-ph
Probing Supersymmetry Breaking Scale with Atomic Clocks
该研究提出利用原子钟探测超对称破缺标度,指出轻标量sgoldstino暗物质会引发精细结构常数变化,借助高精度原子钟数据可在特定质量范围内将探测灵敏度提升至大统一理论标度。
2022-09-07 hep-ph quant-ph
Probing nonclassicality in an optically-driven cavity with two atomic ensembles
在开放量子系统的框架下,通过考虑两个二能级原子系综相对于腔场的波节和波腹的不同构型,研究了在由两个二能级原子系综组成的腔场物理系统中观测到非经典特性的可能性.该研究揭示了强存在的非经典特性的物理系统中建立的非经典性,如亚泊松玻色子统计和单模压缩,模间压缩,模间纠缠,反聚束,和转向的许多方面的存在。一些参数的影响,表征物理系统,对不同方面的非经典性也进行了研究。具体而言,据观察,深度的非经典见证参数可以通过外部驱动的合奏与光场之一增强。这项工作是在开放系统的影响,特别是,使用朗之万方程以及一个合适的微扰技术。
2018-07-07 quant-ph
Creating, probing, and manipulating fractionally charged excitations of fractional Chern insulators in optical lattices
我们提出了一套方案来创建和探测分数Chern绝缘体态的分数电荷激发的光晶格。这包括使用静态局部缺陷和合成通量量子的动态局部插入来创建局部准粒子和准空穴。在实验相关的开边界条件下,对有限正方形晶格上排斥相互作用玻色子的模拟表明,在每个通量量子的$1/2$粒子填充率下,四粒子系统已经表现出量子霍尔态的电荷分馏特征.这一结果对分数阶陈氏绝缘体的绝热制备具有重要意义。我们的工作受到最近原子量子气体实验突破的启发:在光晶格中实现强人工磁场,量子气体显微镜中的单点寻址能力,以及通过设计熵吸收金属库制备低熵绝缘态。
2019-01-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Optimal Quantum Metrology for Probing the Unruh Effect with Uniformly Accelerated Two-Level Atoms
School of Science, Guiyang University(贵阳大学理学院)
研究用优化的加速二能级原子对昂鲁效应进行量子计量检测,通过优化原子 - 场相互作用时间、初始原子态和测量基来降低估计不确定性,分析了不同条件下的最优因子和最小不确定性,还估计了最小总探测时间并证明可减少。
2026-07-28 quant-ph
Spin squeezing and precision probing with light and samples of atoms in the gaussian approximation
研究了囚禁原子系综与连续波激光场的相互作用。对于充分极化的原子和偏振光场,我们可以用有效的位置和动量变量来近似原子的集体自旋角动量算符的非经典分量和场的Stokes矢量,并假定它们是高斯态。在这个近似下,我们提出了一个理论的压缩原子自旋的偏振旋转测量的探测光。我们推导出压缩的解析表达式,包括和不包括原子衰变和光子吸收引入的噪声效应。该理论很容易适用于非均匀光-原子耦合的情况[A. Kuzmich和T.A.B. Kennedy,Phys. Rev. Lett. Vol.92,030407(2004)]。作为一个特殊的情况下,我们展示了如何制定的理论,光学厚的样品切片的气体成块,每个只有小的光子吸收概率。我们对一个实际的探测和测量方案的分析表明,它是原子气体的最大压缩分量,决定了测量的准确性。
2004-06-21 quant-ph
Probing non-Abelian statistics of Majorana fermions in ultracold atomic superfluid
我们提出了一个实验,直接探测非阿贝尔统计的马约拉纳费米子编织它们在一个s波超流体的超冷原子。我们表明,不同的编织操作顺序给出正交输出状态,可以通过拉曼光谱进行区分。在s波超流体中实现Majorana束缚态需要强的自旋轨道耦合和垂直方向的可控塞曼场。我们提出了一个简单的激光配置来产生人工自旋轨道耦合和所需的塞曼场的暗态子空间。
2011-01-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Nondestructive Probing of Means, Variances, and Correlations of Ultracold-Atomic-System Densities via Qubit Impurities
我们展示了杂质原子如何测量超冷原子气体密度的矩,使用一维晶格中玻色子的例子。这建立在通过测量浸没量子位的失相来探测系统的工作基础上。我们发现这种失相是由一个类似于概率论的特征函数的函数捕获的,其中的导数在短时间内揭示了量子位耦合的系统算子的时刻。对于由杂质原子形成的量子位,在超冷原子的系统中,该算子可以是系统在杂质位置处的密度,并且因此,原子密度的均值、方差和相关性是可访问的。
2016-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Preparing two-atom entangled state in a cavity and probing it via quantum non-demolition measurement
我们提出了一个在泄漏腔中制备一对二能级原子之间最大纠缠态的概率方案,该方案不需要对系统演化和原子初始态进行精确的时间控制.我们发现,这个耗散系统的稳定状态是两个部分的混合物:要么是在他们的基态或在一个最大纠缠的原子。然后,通过在腔模上施加弱探测场,我们能够在不干扰原子系统的情况下区分这些状态,即,经由所述腔传输执行量子非破坏测量。在这个方案中,只有当原子系统处于纠缠态时,才有非零的腔传输,因此探测器中的一次点击就足以确保原子处于最大纠缠态。我们的方案依赖于干涉效应,因为它发生在电磁感应透明现象,使它的作品,即使在腔模式的衰减率比原子场耦合强得多的限制。
2013-07-08 quant-ph
Probing the dynamic structure factor of a neutral Fermi superfluid along the BCS-BEC crossover using atomic impurity qubits
研究了一个被非简谐势捕获的杂质原子,浸入到冷原子费米气体中,通过相互吸引实现了从Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)超流体到玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的跃迁.考虑到量子比特包括最低的两个振动能量本征态的杂质,我们证明了它的动力学探测的平衡密度波动编码的动态结构因子的超流体。因此,观察杂质的演变,以促进非破坏性测量的超流序参量和集体和单粒子激发光谱之间的联系。我们的设置构成了一个新的模型,一个开放量子系统与热库相互作用,后者支持玻色子和费米子激发,也相互耦合。
2016-12-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Probing the electron charge distribution via Kapitza-Dirac diffraction
本文分析了用电荷分布代替通常的点状形式描述的电子等基本系统在光栅上的衍射。这个问题的处理是基于引进,在类比原子的极化率,状态依赖的非永久多极矩的电荷。衍射图案可以提供这些力矩的界限。用这种方法,我们可以在实验上探索解释单电荷波图像的某些方面。
2016-01-19 quant-ph
Probing the indistinguishability of single photons generated by Rydberg atomic ensembles
我们研究了冷原子系综中从集体里德伯激发中获得的单光子的不可逆性。里德伯自旋波是由非共振双光子激发到里德伯态或里德伯电磁诱导透明产生的。为了评估所产生的单光子的不可逆性,我们在单光子和弱相干态光之间进行了Hong-Ou-Mandel实验。我们分析了作为检测窗口的函数的单光子的不可分辨性,并且对于由非共振激发产生的光子,我们推断不可分辨性的高值从全波形的89%到小检测窗口的98%。以同样的方式,我们也调查了第一次由里德堡EIT产生的单光子的不可逆性,显示值低于相应的非共振激发产生的单光子。这些结果对于里德伯原子作为量子网络节点的应用是有意义的。
2020-11-13 physics.atom-ph quant-ph
Creating Ground State Molecules with Optical Feshbach Resonances in Tight Traps
我们提出利用光学费什巴赫共振的绝热穿越在原子玻色-爱因斯坦凝聚体中产生超冷基态分子。我们设想了一种方案,其中激光强度和可能的频率在谐振上线性地倾斜。我们对$^{87}$ Rb的计算表明,对于足够紧密的陷阱,可以避免自发发射,同时保持绝热性,并且可以预期高达50%的转换效率。
2005-05-22 quant-ph
Creating and probing the Sachdev-Ye-Kitaev model with ultracold gases: Towards experimental studies of quantum gravity
我们认为,全息原理,结合原子,分子和光学物理学的最新技术进展,可以导致量子引力的实验研究。作为一个具体的例子,我们考虑Sachdev-Ye-Kitaev(SYK)模型,它由自旋极化的费米子组成,具有全对全的复杂随机两体跳跃,并已被证明是一个特定的量子引力系统的对偶。如果全息对偶成立,那么实现SYK模型的低温态就被解释为实现了弦黑洞。我们介绍了SYK模型的一个变体,其中随机两体跳跃是真实的。该模型在大- $N$极限下与原始SYK模型等价。我们表明,该模型可以建立在原则上通过限制超冷费米子原子的光晶格和耦合两个原子与分子态通过光缔合激光。这一发展是朝着实验实现这种与量子黑洞对偶的系统迈出的重要的第一步。我们还展示了如何测量的SYK模型,它允许识别的最大混沌特性的黑洞的时间顺序的关联函数。
2017-07-11 cond-mat.quant-gas gr-qc hep-th
Estimating a fluctuating magnetic field with a continuously monitored atomic ensemble
本文研究了用连续光学探测原子系综的方法估计随时间变化的磁场的问题。假设磁场遵循随机的Ornstein-Uhlenbeck过程,它诱导原子基态自旋的拉莫尔旋进,通过激光场探针的法拉第极化旋转读出。的相互作用和测量方案是兼容的混合量子经典高斯描述的未知磁场,原子和场变量。这将联合条件量子动力学和经典参数估计问题转换为经典和量子自由度的一阶和二阶矩的更新公式的形式。我们的混合量子-经典理论与经典的卡尔曼滤波理论和高斯态的量子理论是等价的。通过参考经典理论的平滑和量子理论的过去的量子态,我们展示了如何光探测后的时间$t$提高我们的估计值的磁场在时间$t$,我们提出了数值模拟,分析和解释的改进,在传统的过滤方法。
2020-06-16 quant-ph
Atomic photoexcitation as a tool for probing purity of twisted light modes
提出通过分析原子与“扭曲光+平面波”作用后的磁子能级布居来诊断扭曲光平面波污染的方法,并以Rb电偶极跃迁验证微量混入即可显著改变基态布居。
2024-01-29 physics.atom-ph quant-ph
Probing Quantum Memory Effects with High Resolution
被捕获的原子离子通过采用非马尔可夫度量使得能够精确量化内部和外部自由度之间的信息流[H. P. Breuer等人,物理修订信函103,210401(2009)]。我们揭示了在量子力学中投影测量的性质导致了这种测量的基本的、非平凡的偏差。我们观察和研究的功能依赖这种偏见,允许演示应用程序的本地量子探测。我们的方法的扩展可以作为一个通用的参考,相关的理解复杂系统。
2017-02-24 quant-ph
Probing the quantum vacuum with an artificial atom in front of a mirror
真空的量子涨落是一种令人惊讶的基本自然现象。尽管被理解为虚光子的存在和消失,它们仍然对卡西米尔效应和原子寿命产生非常真实的影响,\emph{e.g.}。因此,工程真空波动对新兴技术变得越来越重要。在这里,我们使用“镜子”塑造真空波动,在空间中创建它们被抑制的区域。然后,当我们有效地将人造原子移入和移出这些区域时,测量原子寿命可以告诉我们波动的强度。我们观察到的最弱的涨落强度是0.02量子,比没有镜子的预期低50倍,这表明我们可以将原子隐藏在真空中。
2014-10-31 quant-ph
Generating Entanglement between Atomic Spins with Low-Noise Probing of an Optical Cavity
原子投影噪声限制了所有原子传感器(包括时钟、惯性传感器、磁力计等)的最终精度。$N$原子独立量子坍缩到一个确定的状态(例如自旋向上或向下)导致在拉姆齐序列或其许多推广过程中累积的量子相位估计的不确定性$Δθ_{SQL}=1/\sqrt{N}$。这种相位不确定性被称为标准量子极限。在$N$原子之间产生量子纠缠可以允许原子部分地抵消彼此的量子噪声,导致相位估计中的噪声降低到标准量子极限以下。最近的实验表明,通过进行集体自旋测量,相对于SQL,相位噪声降低了$10$ ~dB。这是通过将激光冷却的Rb原子捕获在光学腔中并精确测量腔共振频率的偏移来实现的,该偏移量取决于自旋向上的原子数量。以高的总效率检测探测光减少了探测的过度经典和量子反作用。在这里,我们讨论了最近的进展和技术,用于减少探测光和光学腔之间的相对频率噪声,进一步的进展的关键要求。
2015-04-20 physics.atom-ph quant-ph
Long Distance, Unconditional Teleportation of Atomic States Via Complete Bell State Measurements
提出了一种长距离产生和存储量子纠缠的方案。在原子中存储这种长距离纠缠的光学腔可以作为量子网络的节点,其中量子信息从一个腔传送到另一个腔。通过测量所有四个贝尔态,可以无条件地进行隐形传态,使用顺序消除的方法。
2001-01-30 quant-ph
Simulating and probing many-body quantum states in waveguide-QED systems with giant atoms
提出在巨型原子波导QED中模拟对角AAH模型的理论框架,利用波导光子介导相互作用并探测能谱,高精度再现Hofstadter蝴蝶谱并区分多体局域相与扩展相。
2025-02-15 quant-ph
Quantum emitter formation dynamics and probing of radiation induced atomic disorder in silicon
硅中的近红外色心是片上集成量子发射器、光存取量子存储器和传感器的新兴候选者。我们访问系综G色心形成动力学和辐射诱导的原子在硅中的无序的一系列兆电子伏的质子通量条件。光致发光结果表明,脉冲质子辐照比连续波质子辐照更有效地形成G-中心。纳秒内增强的瞬态激发和动态退火允许优化G中心形成与非辐射缺陷积累的比率。当它们由中等脉冲质子注量产生时,G-中心保持约0.1 nm的窄线宽,而线宽随着脉冲质子注量的增加而显著加宽。这意味着空缺/间隙集群重叠碰撞级联。跟踪一系列辐照条件下的G-中心特性,使原子无序的灵敏探测,作为一个互补的分析方法,用于检测损伤积累。借助于${\it ab}$ ${\it initio}$电子结构计算,我们通过在G-中心附近引入空位和硅杂质,对原子无序引起的非均匀加宽进行了深入的研究.空位导致拉伸应变,并且可以导致G中心发射的红移或蓝移,这取决于其相对于G中心的位置。同时,Si晶体产生压应变,导致单调红移。高通量和可调离子脉冲使得能够探索辐射诱导缺陷的基本动力学以及用于量子信息处理的缺陷工程和量子比特合成的方法。
2023-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Probing Atomic Higgs-like Forces at the Precision Frontier
我们提出了一种新的方法来探测新的基本相互作用同位素位移光谱在原子钟跃迁。作为一个具体的玩具例子,我们把重点放在希格斯玻色子与物质的组成部分:电子和上下夸克的耦合上。我们表明,吸引力的希格斯力之间的核和它们的束缚电子,这是约束不良,可能会引起的影响,大于目前的实验灵敏度。更一般地说,我们讨论如何新的电子和中子之间的相互作用,介导通过光新的自由度,可能会导致可测量的非线性在国王图比较两个不同的过渡同位素位移。考虑到频率比较的最新精确度,同位素位移具有以亚Hz精确度测量的潜力,从而潜在地使得能够改进对新的基本相互作用的当前限制。这种测量的候选原子系统需要两个不同的时钟跃迁和四个零核自旋同位素。我们确定了几个系统,满足这一要求,并简要讨论现有的测量。我们考虑希格斯力相关的影响的大小和它产生可观察信号的要求。
2017-09-29 hep-ph physics.atom-ph quant-ph
Probing the non-Planckian spectrum of thermal radiation in a micron-sized cavity with a spin-polarized atomic beam
通常认为,由于不存在具有$λ< 2a$的模式,具有横向电极化的强度的热光子不能存在于尺寸$a$小于热波长$λ_T$的平面金属腔中。基于镜子的实际模型的计算与这种预期相矛盾,并且显示微米尺寸的金属腔充满了具有横向电极化的强度的非共振辐射,遵循非普朗克光谱,其在室温下的平均密度比黑体的大几个数量级。我们表明,这种辐射的光谱可以通过观察超精细基态子能级之间的跃迁率$1S_{1/2}(F,m_F) \rightarrow 1S_{1/2}(F',m'_F)$的D原子通过之间的间隙的金腔的镜子。这样的测量也将阐明色散力领域的一个难题,即热卡西米尔力的符号和大小。最近的实验与金表面导致矛盾的结果,其解释是很有争议的。
2019-08-23 cond-mat.other physics.atom-ph quant-ph
Creating and Probing Spin-Squeezed States of Molecules
Princeton University(普林斯顿大学);Forschungszentrum Jülich(于利希研究中心);RWTH Aachen University(亚琛工业大学);University of Colorado, Boulder(科罗拉多大学博尔德分校)
利用光镊阵列中的极性CaF分子,通过偶极交换相互作用实现自旋压缩态,并展示其计量增益和量子关联。
2026-06-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Probing atoms and molecules close to macroscopic bodies
该教授资格论文总结了作者在片上集成原子源制备、近场Casimir-Polder相互作用温度特性验证、纳米结构原子蒸气光谱基准研制及近表面分子气体光谱实验可行性探索方面的研究进展。
2023-12-19 physics.atom-ph quant-ph
Probing curved spacetime with a distributed atomic processor clock
本文提出利用碱土原子处理器量子网络,通过W态在千米级高度差的三节点间分布式编码时钟,以非局域干涉拍频探测后牛顿弯曲时空,并证明节点内N原子纠缠可将询问带宽提升N倍。
2025-02-18 gr-qc physics.atom-ph quant-ph
Formation of solitons in atomic Bose-Einstein condensates by dark-state adiabatic passage
提出了一种在拉长的玻色-爱因斯坦凝聚体中产生孤子的新方法。如果其中一束光束处于一阶(TEM 10)厄米-高斯模式,则其振幅具有横向相位滑移,该相位滑移可以传递到原子,从而产生孤子。使用这种方法,它是可能的,以规避限制设置固有的传统方法,如相位印记的衍射极限。该方法允许一个创建多分量(矢量)孤子的暗-亮形式以及暗-暗组合。此外,还可以通过可控的方式产生两个或多个速度很小且相互靠近的暗孤子,用于研究它们的碰撞特性。
2007-10-09 cond-mat.soft quant-ph
Probing and Manipulating Fermionic and Bosonic Quantum Gases with Quantum Light
研究了全量子体系中原子与光的相互作用,重点研究了囚禁在光晶格中的超冷原子的非共振光散射。对光子的探测允许对原子系综的量子相关性进行量子非破坏(QND)测量,区分不同的量子态。我们分析了光与物质之间的纠缠,并展示了如何利用它来实现多模宏观量子叠加,如薛定谔猫态,玻色子和费米子。我们提供的例子,利用不同的测量方案,并研究其鲁棒性去相干。最后,我们解决的制度,其中的光晶格潜力是一个量子动力学变量,并修改了原子状态,导致新的量子相位,并显着改变原子系统的相图。
2015-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Dispersive probing of driven pseudo-spin dynamics in a gradient field
我们研究了超冷铷原子云在微波场作用下的相干演化,微波场驱动F=1和F=2超精细能级拉伸态之间的Rabi振荡。在轴向磁场梯度作用下,两能级系统赝自旋矢量的相位缠绕可以直接在态选择吸收成像中观察到.当在拉比驱动器期间分散地记录样品集成自旋布居时,我们观察到与磁场梯度直接相关的阻尼振荡,我们使用简单的失相模型对其进行量化。通过分析这样的分散获得的数据从毫米大小的原子样品,我们证明,场梯度可以确定的精度为$\sim25$ nT/mm。分散探测的非均匀加宽拉比振荡在扁长样品开辟了一条路径,以梯度测量的带宽在千赫域。
2013-10-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Probing magnetic order in ultracold lattice gases
超冷晶格气体的一个即将到来的挑战是量子磁性的模拟。这包括在所需的自旋状态下制备晶格原子气体和探测状态。在这里,我们演示了如何探测计划的基础上原子光接口访问的序参量的非平凡的量子磁相位,使我们能够表征单义强相关的磁系统中产生的超冷气体。这种方法,这也是非破坏性的,产生空间分辨的自旋相关性,并可以应用到玻色子或费米子。作为一个原则的证明,我们应用这种方法来检测完整的相图(旋转不变)自旋1玻色子链显示。
2011-03-04 cond-mat.quant-gas quant-ph
1/2-Anyons in small atomic Bose-Einstein condensates
讨论了在由少量原子组成的旋转玻色-爱因斯坦凝聚体中产生、操纵和探测任意子的方法。对于分数量子Hall玻色子,通过在原子运动态中引入拟边一般性,我们将系统驱动到1/2-Laughlin态.局部1/2准孔可以通过将激光聚焦在所需位置来产生。我们将展示如何操纵这些准孔,以直接探测其1/2统计。
2001-03-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Probing the Origins of Inhomogeneous Broadening in Nitrogen-Vacancy Centers with "Doppler-Free" Type Spectroscopy
为了更好地理解金刚石中氮空位中心的基本物理过程,并实现该系统在技术应用中的改进,必须对表观不均匀加宽的起源获得新的见解。在这项工作中,我们利用一种新型的光谱专门为此任务开发。泵浦-探测光谱学与原子蒸气中使用的无多普勒光谱学密切相关。我们表明,起源的不均匀加宽来自本地磁场变化的金刚石晶格。
2018-07-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Probing $n$-Spin Correlations in Optical Lattices
提出了一种测量光晶格中自旋冷原子基态所决定的任意范围多自旋关联函数的方法。我们表明,观察原子版本的斯托克斯参数,使用聚焦激光和微波脉冲,可以与$n$-自旋散射。我们讨论的可能性检测不仅基态静态自旋相关性,但也与时间相关的自旋波动力学作为一个示范性的例子,使用我们提出的技术。
2007-08-13 cond-mat.other cond-mat.str-el quant-ph
Probing quantum phases of ultracold atoms in optical lattices by transmission spectra in cavity QED
对光晶格中的超冷原子的研究将各种学科联系起来,提供了一个操场,在那里,在凝聚态物理中制定的基本量子多体概念可以在更好的可控原子系统中进行测试,例如,强关联相位,量子信息处理。测量玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)量子特性的标准方法是基于从破坏系统的陷阱释放的原子之间的物质波干涉。在这里,我们提出了一种基于光学测量的非破坏性方法,并证明了原子统计可以映射到高Q腔的透射谱。这对于研究莫特绝缘体和超流态之间的相变是非常有用的,因为不同的相表现出不同的光散射。加入腔量子电动力学(QED)和超冷气体的范式将使光和物质在最终量子水平上的概念性新研究成为可能,这只是最近才成为实验可能。在这里,我们预测在这种新颖的设置访问的效果。
2007-11-22 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Probing the quantum state of a guided atom laser pulse
我们描述了双色超辐射泵浦探测光谱作为一个分散粒子束的维格纳函数的层析探头。我们采用这种技术来表征超冷原子束的量子态,来自Rb-87玻色-爱因斯坦凝聚体,因为它在2.5 mm直径的圆波导中传播。我们的测量将上界置于由9(1)$\hbar$的300,000个原子束占据的纵向相空间面积上,并将下界置于相干长度上(L > 13微米)。这些结果与波导多轨道后的完全量子简并是一致的。
2006-06-07 cond-mat.soft quant-ph
Probing Quantum Violations of the Equivalence Principle
量子力学和广义相对论引力描述的联合领域正越来越容易被地面实验和观测所利用。在这篇文章中,我们研究了新出现的违反等效原则(VEP)的迹象。虽然太阳中微子异常可以在VEP中找到其自然的解释,但在中子干涉测量的引力诱导阶段中观察到的统计学显著差异似乎是VEP的第一个迹象。然而,这种观点似乎立即受到原子干涉测量结果的挑战。后者的实验没有看到任何迹象的视觉诱发电位,在明显矛盾的中子干涉测量结果。在这里,我们提出的论点,支持这些观点,以及相关的扭摆实验,探测引力的不同方面,目前的实验技术,当耦合到太阳中微子的数据,可能能够探索量子力学引起的违反等效原理。我们预测量子违反等效原理(qVEP)的下一代原子干涉实验。预测需要比较铯原子态的两种不同线性叠加的自由降落。
2000-06-06 astro-ph gr-qc hep-ph
Probing spin-motion coupling of two Rydberg atoms by a Stern-Gerlach-like experiment
本研究提出并实现里德伯原子态依赖运动测量方案,通过类施特恩-格拉赫实验,利用光镊阵列同时读取原子内态与位置,验证了偶极相互作用介导的两里德伯原子自旋-运动耦合效应。
2025-11-08 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Magic frequencies in atom-light interaction for precision probing of the density matrix
从理论和实验上分析了存在{ \it魔频},在该魔频下碱金属蒸气原子对线偏振光的吸收与塞曼子能级间的布居数分布以及光束与磁场的夹角无关。这种现象源于原子密度矩阵的高阶矩的贡献的特殊抵消,并使用Wigner-Eckart定理和Clebsch-Gordan系数的固有性质来描述。一个重要的应用是超精细种群的鲁棒测量。
2013-06-05 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Probing light forces on cold atoms by noise correlation spectroscopy
电磁感应透明(EIT)中的增强的灵敏度可以通过在过程中所涉及的场之间使用噪声相关光谱来获得。在这里,我们调查EIT在一个冷($< 1$ mK)铷蒸气和证明灵敏度检测弱光诱导力的原子。一个理论模型的开发,并显示出良好的协议与我们的测量,使所观察到的效果的属性的原子状态耦合到他们的运动。这些影响在平均场的测量中仍然没有被注意到,但在它们的相关性中却清楚地表现出来。
2018-08-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Probing biological light-harvesting phenomena by optical cavities
我们提出了一个驱动的光腔量子电动力学(QED)设置旨在直接探测光合生物分子的能量传输动力学。我们表明,有关能量转移路径和激子态的离域的详细信息可以推断(和激子能量估计)从所发射的光子的统计特性。这种方法为我们提供了一种新的光谱工具,用于询问生物系统的量子光学现象,通常用于原子或固态系统,例如被困原子和半导体量子点。
2011-10-06 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.optics