Opto-Electrical Cooling of Polar Molecules
我们提出了一个光电冷却计划的基础上，在适当定制的电陷阱领域的西西弗斯型冷却循环的极性分子。耗散是由自发振动衰减在一个封闭的水平计划，发现在包括六个低场寻求振转状态的螺旋形顶部转子。一个通用的陷阱设计。合适的分子被鉴定为具有100 Hz量级的振动衰减速率。对冷却过程的模拟表明，分子温度可以在大约10 s内从1K降至1mK。在此期间，分子保持电捕获，表明超冷制度可以达到实验可行的方案。
2009-10-07 quant-ph
Cold polar molecules in 2D traps: Tailoring interactions with external fields for novel quantum phases
我们讨论了利用外部静电场和微波场来设计极性分子之间有效的长程相互作用的技术。我们考虑了一个设置，其中分子被困在一个二维的煎饼几何形状的远离共振光阱，这确保了偶极碰撞的稳定性。我们详细介绍了如何修改的形状和强度的长程部分的相互作用势，这可以用来实现有趣的量子相位的背景下，冷分子气体。
2007-03-04 quant-ph
Schemes for robust quantum computation with polar molecules: analysis of experimental feasibility
我们分析了最近提出的基于极性分子的量子计算机的物理实现。提出了一组分子系统的一般要求，这将提供量子门时间、相干时间、操作次数、高门精度和实验可行性的最佳组合。我们继续详细分析的方案，利用极性分子之间的可切换偶极-偶极相互作用。可开关偶极-偶极相互作用是实现双量子位量子门的有效工具，是构造普适量子门的必要条件。我们考虑三种可能的实现的相位门使用特定的分子，如CO，NF，碱金属二聚体和碱土金属一卤化物。我们建议合适的电子状态和transitions和调查的脉冲驱动它们的要求。最后，我们分析了退相干的可能来源。
2007-10-23 quant-ph
Entanglement of polar symmetric top molecules as candidate qubits
使用极性分子的旋转态作为量子比特的量子计算的建议以前只考虑了双原子分子。对于这些，斯塔克效应是二阶的，因此需要相当大的外部电场来产生实验室框架中所需的偶极矩。在这里，我们考虑使用极性对称的顶部分子。这些提供了由一阶斯塔克效应产生的优点，其使得有效偶极矩几乎与场强无关。这允许使用低得多的外部场强来寻址站点。此外，对于量子位的特定选择，电偶极相互作用变得与NMR系统同构，已经开发了许多增强逻辑门操作的技术。同样吸引人的是更广泛的化学范围，因为许多对称的顶层有机分子提供了自旋和超精细结构或内部旋转状态的辅助存储量子位的选择。
2011-08-05 quant-ph
Quantum computation using arrays of N polar molecules in pendular states
我们研究了利用处于摆动态的纠缠极性分子实现量子计算的几个方面。量子算法通常从产品状态开始|00... 0>并且我们证明了在误差可以忽略的情况下，极性分子阵列的基态可以看作是非纠缠的量子比特基态|00... 0>。这种状态可以通过简单地使系统在低温（<1 mK）下达到热平衡来制备。我们还评估纠缠，其特征在于由外部电场，偶极偶极耦合和阵列中的分子数N所支配的偶极阵列中的摆动状态量子比特的并发。在我们考虑的量子计算的参数范围内，我们发现量子比特纠缠是适度的，通常不大于0.0001，证实了基态中的纠缠可以忽略不计。讨论了在门模型、基于测量的模型、瞬时量子多项式时间电路和绝热模型中利用处于摆动态的极性分子实现量子计算的方法。
2016-07-18 quant-ph
Rotational Cooling of Polar Molecules by Stark-tuned Cavity Resonance
本文提出了一个双原子杂原子分子转动冷却的一般方案。它使用超导微波腔通过Purcell效应增强自发衰变。旋转冷却可以通过使用电场从最高跃迁能级开始到最低跃迁能级顺序地将每个旋转跃迁调谐到腔共振来诱导。静电多极子可用于提供具有基本上均匀的背景电场的大约束体积。
2003-06-04 quant-ph
Multi-channel modelling of the formation of vibrationally cold polar KRb molecules
我们描述的理论进展，影响实验创造的振动和反射冷极性$^{40}$ K $^{87}$ Rb分子\cite{nphys08,science08}。冷分子是由超冷$^{40}$ K和$^{87}$ Rb原子碰撞时，在费什巴赫共振附近通过磁场扫描形成的非常弱的结合分子产生的。我们的分析包括超精细和塞曼混合X $^1Σ^+$和a $^3Σ^+$振动能级的多道束缚态计算。我们发现极好的协议与实验数据中观察到的超精细结构。此外，我们还研究了拉曼跃迁中间态的自旋轨道混合。这使我们能够研究其对振动平均跃迁偶极矩的影响，最低的振转水平的X $^1Σ^+$状态。最后，我们得到了一个估计的极化率的初始和最终的振转状态的拉曼跃迁附近的频率相关的光学捕获的分子。
2009-01-12 quant-ph
Dipole Interaction Mediated Laser Cooling of Polar Molecules to Ultra-cold Temperatures
我们提出了一种方法来设计一个有限的衰减率的激发旋转态的极性分子。该装置是基于一个混合系统的极性分子与原子驱动到里德伯态。原子和分子通过极性分子的两个转动能级与两个里德伯态之间的强偶极交换相互作用耦合。这种可控的衰减速率开辟了光学泵浦极性分子的超精细水平的途径，并且它使得能够应用常规的激光冷却技术来将极性分子冷却到量子简并。
2012-05-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Electronic structure of ultralong-range Rydberg pentaatomic molecules with two polar diatomic molecules
通过一个里德伯原子与两个基态异质双原子分子的并合，研究了超长程五原子里德伯分子的电子结构。我们研究了Rb（$23s$）和Rb（$n=20$，$l\ge 3$）里德堡态与KRb双原子极性分子的基态和旋转激发态的相互作用.对于对称和不对称配置的五原子里德堡分子，我们调查的Born-Oppenheimer势曲线的变形，必不可少的结合的分子，与不同的距离从里德堡核心和分析的极性双原子分子的排列和取向。
2017-10-03 physics.atom-ph quant-ph
Rydberg atom mediated polar molecule interactions: a tool for molecular-state conditional quantum gates and individual addressability
我们研究了利用基态分子与里德伯原子的相互作用在分子量子位之间构造双量子位门并相干控制分子态的可能性。在里德伯原子的电子轨道内的极性分子可以移动里德伯态，或者形成里德伯分子。原子位移和里德伯分子态都依赖于极性分子的初始内部状态，导致里德伯原子之间的范德华或偶极-偶极相互作用依赖于分子态。里德伯原子介导的极性分子之间的相互作用可以增强高达$10^{3}$倍。我们描述了极性分子和里德伯原子之间的耦合如何应用于分子态的相干控制，具体地说，应用于光晶格中分子的单独寻址和分子量子比特的非破坏性读出。
2011-05-10 physics.atom-ph quant-ph
Trapping polar molecules by surface acoustic waves
提出利用压电材料表面声波（SAW）诱导的电场力捕获极性分子的方法，可构建玻色-哈伯德（BH）模型并通过SAW诱导电势调制超流体与莫特绝缘体相变。
2024-06-07 physics.atm-clus quant-ph
The ground state of the polar alkali-Strontium molecules: potential energy curve and permanent dipole moment
在这项研究中，我们调查的极性碱锶双原子分子的结构作为可能的候选人实现新物种的超冷极性分子的样品。使用量子化学方法的基础上有效的核心电位和核心极化电位，我们模拟这些系统作为有效的三价电子系统，允许计算的电子性质与全组态相互作用。的潜在曲线和$^2Σ^+$基态的永久偶极矩被确定为锂锶，钠锶，钾锶，铷锶，铯锶分子的核间距的函数。这些分子被发现表现出显着的永久偶极矩，虽然小于碱金属Rb分子。
2010-07-12 physics.atm-clus quant-ph
Electric field-dependent dynamic polarizability and "magic" conditions for optical trapping of polar molecules
选择超冷原子或分子的“神奇”捕获条件，其中内部状态对经历相同的捕获势，为精确测量和量子计算方案带来了实质性的好处。在这种条件下工作可以确保显著降低超冷样品中不可避免的不均匀性的有害影响。然而，这方面的限制仍然是未开发的超冷极性分子。在这里，我们提出的方法来控制AC斯塔克移动的超冷极性分子的旋转状态，当受到两个陷阱激光和外部电场。我们发现，这两个领域的强度和相对取向的影响的捕获势。特别是，我们预测“魔术电场强度“和“魔术角”，其中的斯塔克位移是独立的直流外电场和分子的旋转状态。
2011-01-03 physics.atom-ph quant-ph
Rydberg atom mediated non-destructive readout of collective rotational states in polar molecule arrays
我们详细分析了利用单个极性分子或一维分子阵列与单个里德伯原子之间的电荷偶极相互作用读出转动布居数的可能性。里德伯电子能量的变化取决于极性分子的旋转状态，从而允许在分子和原子之间实现CNOT量子门。原子荧光的随后读出导致旋转状态的非破坏性测量。研究了一维极性分子阵列与Rydberg超原子（封锁）态原子阵列或原子云的相互作用，计算了Rb（60 s）与KRb和RbYb分子（N= 1，3，5）的分辨能移.我们表明，集体分子转动状态可以读出使用条件里德伯能移。
2016-04-28 physics.atom-ph quant-ph
An optical tweezer array of ground-state polar molecules
完全内部和运动状态控制和可单独操纵的极性分子对于利用分子的丰富状态空间和内在相互作用的许多量子科学应用是期望的。虽然以前的努力在组装分子从他们的组成原子单独捕获在光镊实现了这样的目标，正好一个分子，在这里，我们将技术扩展到五个分子的阵列，解锁研究分子相互作用的能力。我们详细介绍了扩展该系统所面临的技术挑战和解决方案。随着多个分子的并行制备和控制，该平台现在可以作为利用分子的大量资源和长程偶极相互作用的起点。
2021-12-02 physics.atom-ph quant-ph
Data-insensitive cooling of polar molecules with Rydberg atoms
本文提出利用里德伯原子与极性分子间的状态不敏感相互作用实现协同冷却，在不破坏分子量子信息的前提下延长混合光镊阵列中的量子计算与模拟时间。
2025-07-21 physics.atom-ph quant-ph
Nondestructive Detection of Polar Molecules via Rydberg Atoms
一种高灵敏度、通用性和最好是非破坏性的检测极性分子的技术将极大地推进许多领域，特别是涉及冷分子和超冷分子的量子科学。在这里，我们提出利用分子和里德伯原子之间的共振能量转移来探测分子。基于对于足够低的碰撞能量的$>10^{-6}\,$ cm $^2$的能量转移横截面，在良好限定的内部状态中基本上任何极性分子种类的近单位效率非破坏性检测应该是可能的。
2016-11-27 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Quantum Zeno-based Detection and State Engineering of Ultracold Polar Molecules
我们提出并分析了一个工具箱，用于控制超冷极性分子的操纵，包括分子的检测，原子分子纠缠和耗散动力学工程。我们的设置是基于分子和原子之间的快速化学反应，导致系统中基于量子Zeno的碰撞阻塞。我们证明，可以找到一个简单的数值优化的实验参数，实现高结晶度。我们将我们的方法用于由NaK分子和Na原子组成的系统，我们讨论了剩余缺陷的后果，如有限的量子芝诺封锁强度。
2019-06-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Microwave shielding of ultracold polar molecules with imperfectly circular polarization
我们研究了使用微波辐射来产生超冷极性分子对之间的排斥屏蔽，并防止分子对到达短距离时发生的碰撞损失。我们在微波场中对RbCs+RbCs和CaF+CaF碰撞进行了耦合道计算。我们表明，有效的屏蔽主要需要圆偏振，但仍然可以实现与椭圆偏振，约90%的圆。
2019-12-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Extended rotational coherence of polar molecules in an elliptically polarized trap
本研究通过将光阱偏振改为特定“魔”椭圆率，大幅降低NaCs分子的微分光移，实现了超长转动相干时间，远超共振偶极-偶极纠缠门的时长需求。
2023-06-12 physics.atom-ph quant-ph
Rotational Coherence Times of Polar Molecules in Optical Tweezers
量子比特相干时间对于任何稳健的量子计算平台的性能都是至关重要的。对于使用极性分子阵列的量子信息处理，关键性能参数是分子旋转相干时间。我们报告了一个93（7）ms的相干时间的旋转状态量子比特的激光冷却的CaF分子在光镊陷阱，超过一个数量级比以前的系统。由于量子比特态之间的微分极化率引起的不均匀加宽通过调谐镊子极化和施加的磁场到“魔”角来抑制。的相干时间是有限的剩余微分极化率，这意味着改善与进一步冷却。单个自旋回波脉冲能够将相干时间延长到近半秒。测量的相干时间表明极性分子作为高保真量子比特的潜力。
2021-05-31 physics.atom-ph quant-ph
Vibrational spectroscopy of polar molecules with superradiance
本文研究了在高光学深度（OD）样品中极性分子光谱中振动跃迁的合作现象和超辐射。这种协同性来自于通过偶极-偶极相互作用建立的粒子间相干性，并导致衰变过程的加速。我们将我们的计算与最近的工作进行比较[Deiglmayr等人，EUR. J. D 65，99（2011）]，并且发现非常好的一致性，这表明超辐射效应需要包括在各种各样的超冷分子设置中，包括振动和旋转状态。
2013-02-07 physics.atom-ph quant-ph
Static non-linear Schrödinger equations for the achiral-chiral transitions of polar chiral molecules
在平均场论中，极性手性分子的稳定化被理解为一种量子相变，即分子的平均场基态随着分子间相互作用的增加而从分子哈密顿量的非手性本征态转变为简并手性态。从具有电偶极-偶极相互作用的分子气体的多体哈密顿量出发，给出了无自由参数的静态非线性薛定谔方程，用以研究极性手性分子的非手性-手性跃迁.我们发现不同种类的极性手性分子可以分为两类：一类分子在非手性-手性转变的临界点处平均场基态连续变化，另一类分子的平均场不连续变化。我们进一步给出了这两种类型的非手性-手征跃迁的平均场相图。
2019-06-13 physics.chem-ph quant-ph
Orbital physics of polar Fermi molecules
本文研究了二维光晶格中的偶极费米子系统，指出了用多带Fermi-哈伯德模型讨论这类系统是必要的。考虑到现场，和远程之间的相互作用不同的频带，以及占用相关的带间和带内隧穿，我们预测出现新的阶段在强相互作用的限制。
2012-09-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Macroscopic production of highly nuclear-spin-polarized molecules from IR-excitation and photodissociation of molecular beams
纯的、高度核自旋极化的分子只能通过分子束分离方法产生，生产率高达${\sim}3{\times}10^{12}$和$^{-1}$。在这里，我们提出的生产自旋极化的分子光碎片的红外激发和光解的分子束，生产率接近桌面红外激光光子通量的$10^{21}$的$^{-1}$。我们给出详细的自旋极化的分子氢和水的同位素的生产，从甲醛和甲酸光束，分别。这些分子的宏观量对于NMR信号增强和核聚变反应堆的需要是重要的，以通过${\sim}50{\%}$增加D-T或$^{3}$ He非极化核聚变截面。
2021-09-08 physics.chem-ph quant-ph
Realization of Heisenberg models of spin systems with polar molecules in pendular states
我们表明，超冷极性双原子或线性分子，在一个外部电场和偶极相互作用相互耦合的取向，可以用来实现精确的海森堡XYZ，XXZ和XY模型，而无需调用任何近似。利用微波或射频场耦合的两个最低激发摆态对赝自旋进行编码。通过计算模型常数与分子偶极矩、转动常数、外场强度和方向以及分子间距离的函数关系，得到了模型的一般特征。我们计算了基于海森堡模型的极性分子线性链的相图，并讨论了它们的缺点，优点和潜在的应用。
2021-12-30 physics.chem-ph quant-ph
Effective spin-spin interactions in bilayers of Rydberg atoms and polar molecules
研究表明，在两个平行的一维光晶格中，有效自旋为1/2的体系之间可以实现间接的自旋-自旋相互作用，其中两个晶格分别装载极性分子和/或里德伯原子.有效自旋可以被编码成极性分子的低能转动态或里德伯原子的长寿命态，被紧紧地困在深光晶格中。自旋-自旋相互作用可以通过放置在平行浅光晶格中的里德伯原子介导，通过电荷-偶极（对于极性分子）或偶极-偶极（对于里德伯原子）相互作用与有效自旋相互作用。可以实现相互作用系数$J^{\bot}$和$J^{zz}$符号随自旋间距离变化的间接XX、Ising和XXZ相互作用，特别是具有受抑铁（反铁）磁最近（次最近）邻相互作用的$J_{1}-J_{2}$ XXZ模型.
2018-03-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
A High Phase-Space-Density Gas of Polar Molecules
具有长程和各向异性相互作用的超冷极性分子的量子气体不仅可以探索大量的多体物理现象，而且还可以用于量子信息处理。我们报告的40K87Rb极性分子的超冷致密气体的创建。利用双频激光照射的单步STIRAP（STIMulated Raman Abadiatic Passage），我们将极弱束缚的KRb分子相干转移到三重态或单重态电子基态分子势的振转基态。极性分子气体的峰值密度为10^12 cm ^-3，由膨胀确定的平移温度为350 nK。极性分子有一个永久的电偶极矩，我们通过斯塔克光谱测量为0.052（2）德拜的三重态振转基态和0.566（17）德拜的单重态振转基态。（1德拜= 3.336 * 10 ^-30 C m）
2008-09-03 cond-mat.other quant-ph
Formation of ultracold polar molecules in the rovibrational ground state
通过从激光冷却原子开始的单个光缔合步骤形成绝对基态X $^1Σ^+$，v "= 0，J"= 0的超冷LiCs分子。还证明了具有50倍更高速率的v "= 0，J"= 2分子的选择性生产。的基态分子的旋转和振动状态的确定在一个设置结合耗尽光谱与共振增强多光子电离飞行时间光谱。使用高达5x10^3分子/s的确定的生产率，我们描述了一个简单的方案，可以提供外部和内部冷偶极分子的大样本。
2008-09-19 physics.atom-ph quant-ph
When polarons meet polaritons: Exciton-vibration interactions in organic molecules strongly coupled to confined light fields
本文提出了一种描述有机分子与腔模强相互作用的微观半解析理论。激子振动耦合内的分子和激子腔相互作用被视为平等的基础上，采用温度相关的变分方法。强激子-振动耦合和强激子-腔耦合之间的相互作用产生混合基态，我们称之为下极化子极化激元。得到了基态波函数、下极化子极化激元的零温准粒子重量、光致发光谱线强度和平均振动量子数的显式表达式。这些量对激子-腔耦合强度的依赖关系表明，强腔耦合导致腔模的振动修整增强，同时暗激子的振动解耦，这又导致较低的极化子极化激元类似于强耦合制度中的单模修整裸较低的极化激元。简要讨论了热效应对几个观测量的影响。
2016-11-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dark-soliton molecules in an exciton-polariton superfluid
暗孤子的一般理论依赖于排斥相互作用，因此预言不可能形成暗孤子束缚态。这个预测的一个重要例外是在非局域非线性介质中观察到的束缚孤子。在这里，我们报告说，激子极化激子超流体也可以维持暗孤子分子，虽然相互作用是完全本地的。利用一种新颖的全光学技术，我们产生了两个暗孤子，并将它们相互束缚，形成了一种非常规的暗孤子分子。我们证明，这种结构的稳定性和两个暗孤子之间的分离距离是紧密相连的驱动耗散性质的极化激元流体。
2020-03-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Tunable exciton interactions in optical lattices with polar molecules
被困在光晶格中的极性分子的旋转激发产生旋转激子。在这里，我们表明，这种激子的非线性相互作用可以控制的电场。激子-激子相互作用可以被调谐以诱导激子配对，从而导致双激子的形成。激子之间的可调非线性相互作用可以用于许多应用，从纠缠准粒子的受控制备到极化子相互作用的研究以及非线性相互作用对分子聚集体中量子能量输运的影响。
2012-06-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Microwave shielding of ultracold polar molecules
我们用微波来设计超冷极性分子之间的排斥性长程相互作用。所得到的屏蔽抑制了各种损耗机制并提供了大的弹性截面。超精细相互作用限制了实际条件下的屏蔽，但磁场允许将损耗抑制到10-14 cm 3 s-1以下。屏蔽的机制和最佳条件与Gorshkov等人[Phys. Rev. Lett. 101，073201（2008）]，并且不需要消除对于许多应用至关重要的长程偶极-偶极相互作用。
2018-09-24 physics.atom-ph quant-ph
Counter-polarized single-photon generation from the auxiliary cavity of a weakly nonlinear photonic molecule
我们提出了一个方案的共振产生的反偏振单光子在双非对称腔与一个小的克尔光学非线性（由半导体量子阱）相比，模式展宽。由于空间腔间隧穿和偏振耦合的相互作用，用圆偏振光弱激发其中一个腔，我们预测了非泵浦辅助腔的反偏振光发射的强反聚束效应。由于量子干涉，该方案对泵浦光的表面散射具有鲁棒性，可以通过空间滤波器和偏振滤波器来抑制。
2011-08-25 cond-mat.other quant-ph
The Role of Interspecies Interactions in the Preparation of a Low-entropy Gas of Polar Molecules in a Lattice
制备量子简并的异质结分子气体一直是一个突出的挑战。我们使用路径积分量子蒙特卡罗模拟，以了解目前采用的协议中的相互作用和有限的温度效应的作用，从超冷玻色-费米混合物开始，在晶格中的极性分子的低熵气体的热制备。我们发现，种间相互作用影响的绝热加载程序后的混合物的最终温度，并最终限制分子峰填充。我们的结论与最近的实验测量结果一致[1]，因此与旨在从双组分原子气体形成分子的无数实验直接相关。
2015-07-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Polar molecules near superconducting resonators: a coherent, all-electrical, molecule-mesoscopic interface
构建可扩展量子处理器的挑战需要在大规模量子系统中实现相干控制和保持量子相干性的冲突要求的整合。此外，该系统还应与量子线路的小型化和集成化相兼容。诸如超导岛和量子点的介观固态系统的特征在于使用局部电信号的鲁棒控制技术和基于制造进展的不言而喻的缩放;然而，一般而言，固态器件的量子态倾向于快速退相干。相比之下，基于捕获离子和中性原子的量子光学系统表现出更好的相干性，而原子和分子系统的小型化及其与介观电路的集成仍然是一个重要的挑战。下面，我们描述了一个单一的粒子系统-一个孤立的极性分子-与介观固态设备的集成方法，以产生强大的，连贯的，量子级控制。所描述的方法包括在低温带状线微波谐振器附近的亚微米尺寸的隔离极性分子的捕获、冷却、检测、相干操纵和量子耦合。我们发现，静电捕获的极性分子可以表现出强大的限制和快速，纯电动门控。此外，电噪声源的影响，在量子信息处理中的关键问题，可以通过适当的制备和极性分子的操作抑制到非常低的水平。我们的设置提供了一个可扩展的腔QED型量子计算机架构，其中存储在长寿命旋转分子态中的远距离量子比特的纠缠是通过交换微波光子来实现的。
2006-05-23 cond-mat.supr-con quant-ph
An approach to quantum gas microscopy of polar molecules
超冷极性分子是研究具有长程偶极相互作用的多体物理的理想平台。这一领域的实验已经取得了巨大的进展，有几个研究小组正在研制先进的仪器，用电场操纵分子，并进行单原子分辨的原位检测。这种探测已经普遍应用于光晶格和镊子阵列中的原子，但还没有在超冷极性分子中得到证实。在这里，我们提出了一个建议，实现量子气体显微镜极性分子，并具体讨论了自旋分辨分子检测技术。我们使用数值模拟的自旋动力学的晶格限制的极性分子，以显示如何这样的计划将是实用的自旋扩散实验。
2017-12-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Field-linked resonances of polar molecules
散射共振是控制超冷原子和分子相互作用的重要手段。然而，传统的Feshbach散射共振，这已经在各种平台上广泛研究，预计不存在于大多数超冷极性分子，由于快速损失时发生的两个分子在近距离接近。在这里，我们展示了一种新类型的散射共振，是广泛的极性分子的普遍性。在微波修饰的分子的散射中，由于分子间势中的稳定宏观四聚体态，出现了所谓的场联共振。我们确定了两个超冷基态钠-钾分子之间的共振，并使用微波频率和偏振调谐的非弹性碰撞率的三个数量级，从单一的限制远低于普遍制度。场联共振提供了一个调谐旋钮，以独立地控制弹性接触相互作用和偶极-偶极相互作用，我们观察到的热化率的修改。我们的结果提供了超冷极性分子之间共振散射的一般策略，为实现偶极超流体和分子超固体以及组装超冷多原子分子铺平了道路。
2022-10-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Anisotropic Polarizability of Ultracold Polar $^{40}$K$^{87}$Rb Molecules
测量了超冷极性$^{40}$ K $^{87}$ Rb分子基态和第一旋转激发态的各向异性交流极化率。极化率的理论分析与实验结果吻合得很好。虽然极化率可以变化超过30%，一个“魔术”角之间的激光偏振和量子化轴被发现的极化率的$|N=0,m_N=0>$和$|N=1,m_N=0>$状态匹配。在这个角度下，由于捕获势的失配引起的旋转退相干被消除，并且我们观察到相干时间的急剧增加。这为精确的光谱测量和相干操作的旋转状态作为一种工具，在创建和探测新的量子多体状态的极性分子铺平了道路。
2012-09-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Repulsive shield between polar molecules
我们提出并分析了一种技术，允许抑制非弹性碰撞，同时增强冷极性分子之间的弹性相互作用。其主要思想是用静电场和微波场的适当组合来消除主导偶极-偶极相互作用，使得剩余的范德华势形成三维排斥屏蔽。我们分析了与极性分子蒸发冷却有关的弹性和非弹性散射截面，并讨论了晶体结构的形成前景。
2008-05-05 cond-mat.other cond-mat.stat-mech quant-ph
State resolved investigation of Förster resonant energy transfer in collisions between polar molecules and Rydberg atoms
我们进行了全面的调查福斯特共振能量转移的氨分子和铷里德伯原子的室温热混合物。通过结合毫米波态转移和态选择场电离，实现了对里德伯原子布居的全态分辨测量。这允许的能量转移过程，如状态依赖性，氨压力的依赖性，并依赖于能量共振条件的方面进行详细研究。我们的结果为将来结合极性分子和里德伯原子的量子实验铺平了道路。
2018-09-03 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Harmonics generation and intense terahertz radiation from polar molecules at multiphoton resonant excitation in laser fields
研究了在中等强度激光场多光子共振激发下，具有紫外跃迁的二能级极性分子的相干辐射谱。相应的频谱谐波产生和低频辐射的分析和数值研究。具体而言，被认为是产生强烈的平稳可调谐太赫兹辐射的两级分子配置（动态斯塔克位移）拥有永久的偶极矩的机制。
2011-06-11 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Rydberg atom-enabled spectroscopy of polar molecules via Förster resonance energy transfer
研究利用直流电场控制里德堡原子与极性分子间的非辐射能量转移，实现了分子的态分辨非破坏性探测与光谱学，为量子技术和化学反应研究提供了基础探测方法。
2022-05-09 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Tunable disorder in a crystal of cold polar molecules
在目前的工作中，我们证明了通过外场控制光晶格上分子的集体激发（激子）动力学的可能性。我们表明，适当选择的两种混合物的超冷极性分子装载在光晶格形成的声子晶体，激子杂质的相互作用可以通过施加外部电场控制。这一方法可用于超冷分子多体纠缠态的受控产生和量子粒子无序局域化和离域化的时域量子模拟。
2010-05-18 cond-mat.other physics.atom-ph physics.chem-ph
Optoelectrical cooling of polar molecules to sub-millikelvin temperatures
我们证明了直接冷却的气态甲醛（H2 CO）的微开尔文制度。我们的方法，光电西西弗斯冷却，提供了一个简单的耗散冷却方法，适用于电捕获偶极分子。通过将温度降低三个数量级并将相空间密度增加~ $10^4$的因子，我们产生了温度约为420μK的$3\cdot10^5$分子系综，填充了纯度超过80%的单一旋转态。
2016-02-18 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Quantum simulation of many-body spin interactions with ultracold polar molecules
我们提出了一种基于超冷极性分子的多体自旋相互作用的量子模拟体系结构。我们的方法采用数字量子模拟，即，模拟系统的动力学由量子模拟器以频闪模式再现，并且允许模拟相干动力学和耗散动力学。我们讨论实现Kitaev的复曲面代码哈密顿量，一个范式模型，涉及四体相互作用，我们分析了实验实施的要求。
2015-02-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Tunable Holstein model with cold polar molecules
我们证明了囚禁在光晶格中的极性分子系综可以看作是一个可控的开放量子系统。集体转动激发与晶格势中分子运动之间的耦合可以通过改变外加直流电场的强度和方向以及俘获激光的强度来控制。该系统可以用参数可调的广义Holstein哈密顿量来描述，可以作为激发能转移和极化子现象的量子模拟器。我们发现，激发能转移的性质可以通过调节实验参数来改变。
2011-10-26 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Universal rates for reactive ultracold polar molecules in reduced dimensions
解析表达式描述了普遍的弹性和反应率的准二维和准一维碰撞的高度反应性的超冷分子相互作用的范德华势。精确和近似计算的例子物种的KRb表明，稳定性和蒸发冷却可以实现自旋极化费米子在中等的偶极子和捕获强度，而玻色子或不像费米子需要显着更高的偶极子或捕获强度。
2010-04-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
A linear polar molecule in a two-color cw laser field: a symmetry analysis
本文对双色非共振连续激光场中线性极性分子的转动动力学进行了理论研究。通过系统地考虑电场与分子的电偶极矩、极化率和超极化率的相互作用，在时间平均近似不成立的情况下，探讨了哈密顿量的对称性对取向和排列的影响。它示出的对齐和取向满足一定的对称性作为相位和场强的函数。平均而言，单色连续激光场不会使分子定向，需要具有激光频率的奇数和偶数乘积的双色场来打破头-尾顺序限制。
2020-01-27 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Two-dimensional Infrared Spectroscopy of vibrational polaritons of molecules in an optical cavity
分子振动与红外腔模的强耦合通过产生修饰的极化激元态来影响它们的性质。我们展示了如何通过改变腔耦合强度来控制单振动和双振动极化激元流形，并通过时域双量子相干性（DQC）来探测。对$N-methylacetamide$（NMA）的酰胺-I（$CO$）和酰胺-II（$CN$）键振动进行了应用。
2016-05-07 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Dipolar Exchange Quantum Logic Gate with Polar Molecules
我们提出了一个双量子位门的基础上偶极交换相互作用的可寻址的超冷极性分子在一个阵列的光学偶极陷阱。我们的建议将$^1Σ^+$分子NaCs的全部哈密顿量，利用一对核自旋态作为存储量子位。具有旋转-超精细耦合的第三旋转激发态使得两个分子之间的可切换偶极交换相互作用能够产生iSWAP门。所有三种状态对外部磁场和电场不敏感。由于耦合到其他分子状态，不完善的基态冷却，黑体辐射和真空自发发射的影响是小的，导致潜在的保真度以上$99.99~\%$在相干量子系统，可以通过纯光学手段缩放。
2018-07-31 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Quantum engineering with ultracold polar molecules using trap-induced resonances
Faculty of Physics, University of Warsaw（华沙大学物理学院）
研究利用超冷极性分子和光学镊子阵列，通过陷阱诱导共振实现高效的量子门操作，用于量子计算和传感。
2026-03-30 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Mixed-field orientation of a thermal ensemble of linear polar molecules
本文从理论上研究了静电场与非共振线偏振激光脉冲相结合对线性分子热系综转动动力学的影响。我们在刚性转子近似下求解了含时的薛定谔方程。以硫化羰（OCS）分子为原型，详细分析了实验上可获得的静态场强和激光脉冲对热样品的混合场取向的影响。我们证明，对于在当前的混合场取向实验中使用的特征场配置，获得旋转温度低于0.7K或使用更强的直流场的显着取向。
2013-06-05 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Prospects for Quantum Computing with an Array of Ultracold Polar Paramagnetic Molecules
捕获的超冷分子阵列代表了实现通用量子计算机的有前途的平台。德米尔详细介绍了一个基于极性$^1Σ$分子斯塔克态作为量子比特的原型设计。在此，我们考虑极性$^2Σ$分子的阵列，此外，它们是固有顺磁性的，并且其Hund情况（b）自由转子状态是Bell状态。我们表明，通过使阵列同时均匀和不均匀的电场和磁场的组合，可以调谐阵列的斯塔克和塞曼状态的纠缠和量子位的网站地址。提出了两种实现光控CNOT门的方案，并讨论了它们在偶极-偶极耦合谱线展宽和电场、磁场不均匀性下的可行性。
2016-01-11 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
