Injection of orbital angular momentum and storage of quantized vortices in polariton superfluids
我们报告的实验研究和理论建模的旋转极化激元超流体依赖于一个创新的方法注入角动量。这种新颖的多泵浦注入方法使用四个相干激光器排列成正方形，共振地产生四个向内传播的极化激元种群。对超流的传播方向的控制允许注入可控的非量化量的光学角动量。当中心的密度低到足以忽略极化激元-极化激元相互作用时，与干涉图样相关的光学奇点在相位中可见。在强非线性极化激元-极化激元相互作用产生的超流区，干涉图样消失，只有同号涡旋存在。值得注意的是，可以通过控制由泵注入的角动量来控制超流区域内的涡流的数量。
2016-04-18 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Quantized circular motion of a trapped Bose-Einstein condensate: coherent rotation and vortices
研究了旋转力作用下囚禁的玻色-爱因斯坦凝聚体中涡旋态的产生。对于简谐囚禁势，旋转力只引起整个凝聚体绕阱中心作圆周运动，而不依赖于原子间相互作用。为了产生纯涡旋态，必须将原子限制在非简谐囚禁势中。力的角速度的正弦变化可以大大提高创建的效率。我们提出了一个四次捕获势的情况下的分析和数值计算。解释了产生纯涡旋态所需的非谐捕获势的物理机制。[变更：增加了新的数值和分析结果，并改进了表示方法。]
1998-03-08 cond-mat.stat-mech quant-ph
Correlation-Assisted Quantized Charge Pumping
我们研究电荷泵附近的序阻碍的拓扑相位，即对称性保护的拓扑相位掩盖的自发对称性破缺在强关联的存在下。为了探索这一点，我们研究了一个原型的苏-Schrieffer-Heeger模型与有限范围的相互作用，产生轨道电荷密度波秩序，并表征这种秩序对模型的拓扑性质的影响。在有序阶段，多体拓扑不变量失去量化，我们发现，不仅是量子化的电荷泵仍然是可能的，但它甚至是协助集体性质的轨道电荷密度波顺序。值得注意的是，我们表明，无源泵的情况下，可以用来揭示底层的拓扑结构的顺序受阻的阶段。
2021-01-19 cond-mat.str-el quant-ph
Crystalline gauge fields and quantized discrete geometric response for Abelian topological phases with lattice symmetry
在连续介质中，干净的各向同性量子霍尔流体具有许多受保护的量子化不变量，如霍尔电导率、位移和霍尔粘度。在这里，我们开发了一个理论的拓扑相位定义的格，没有连续模拟的量化不变量可以出现的安全保护的量化不变量。我们发展了拓扑场论，使用离散晶体规范场来完全表征具有对称群$G = U(1) \times G_{\text{space}}$的（2+1）D阿贝尔拓扑序的量子化不变量，其中$G_{\text{space}}$由晶格上的保持取向的空间群对称性组成。我们展示了如何离散的旋转和平移对称性分形可以由一个离散的自旋矢量，一个离散的扭转矢量，它没有类似的连续或在没有晶格旋转对称性，和一个面积矢量，它也没有类似的连续。离散的扭转矢量意味着一种晶体动量分馏，它只对$2$、$3$和$4$折叠旋转对称性是非平凡的。量子化拓扑响应理论包括离散版本的移位，其将分数电荷绑定到向错和拐角，分数量子化的向错角动量，旋转对称的分数电荷极化及其角动量对应物，对每单位晶胞的电荷和角动量的约束，以及绑定到位错和面积单位的量子化动量。分数量子化的电荷极化，这是不平凡的，只有在一个晶格与$2$，$3$，和$4$倍旋转对称，意味着一个分数的电荷绑定到晶格位错和分数的电荷沿边界的每单位长度。一个重要的作用是发挥有限群分级伯格斯向量，这取决于点群对称的晶格。
2020-12-17 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Coherent phase control of orbital-angular-momentum light-induced torque in a double-tripod atom-light coupling scheme
Institute of Theoretical Physics and Astronomy, Vilnius University（维尔纽斯大学理论与天体物理研究所）；Baltic Institute of Advanced Technology（波罗的海先进技术研究所）
本研究通过双三重原子-光耦合方案实现对光涡旋光束诱导扭矩的相位控制，利用相位变化调控原子旋转和电流流，应用于量子控制与信息处理。
2025-12-19 quant-ph
Spin and Orbital Rotation of Electrons and Photons via Spin-Orbit Interaction
我们证明了当电子或光子在圆柱对称波导中传输时，其自旋角动量（SAM）和轨道角动量（OAM）之间的相互作用。值得注意的是，我们发现，从这种自旋轨道相互作用所产生的动力学定量描述的一个单一的表达式适用于电子和光子。这导致了几个新的旋转效应的预测：任何粒子的自旋/极化矢量的空间或时间演化是由其OAM量子数的符号控制，或者相反，其空间波函数是由其SAM控制。我们表明，这些影响在电子和光子的共同起源是一个普遍的几何相位。我们演示了如何利用这些现象可逆地转移纠缠之间的SAM和OAM自由度的两粒子状态。
2009-12-09 quant-ph
High Capacity Imaging and Rotationally Insensitive Object Identification with Correlated Orbital Angular Momentum States
不使用位置空间中的传统测量，通过采用高维相关轨道角动量（OAM）状态进行物体识别，实现了超过每个光子一位的信息提取率。的相关性被证明是不敏感的目标对象的轴向旋转：一个对象的联合OAM符合频谱的信息结构是不变的，即使当对象经历随机旋转之间的每个测量。此外，OAM的相关性单独被证明是足够的完整图像重建的复杂，离轴的对象，和新的对象的对称性中观察到的阶段的OAM-对象的相互作用过渡幅度。互信息率的变化，由于离轴平移的光束场，进行了研究，它表明，对象的对称签名和信息率是独立的环境因素足够远离光束中心。结果激励动态扫描应用程序中的对称性和少量的非侵入性测量是理想的。
2014-12-14 quant-ph
Rotational optomechanical coupling of a spinning dielectric sphere
我们制定了一个非相对论性的哈密顿量，以描述如何旋转自由度的介质球和量子化光场耦合。这种相互作用被示出为采取由电介质内部的场角动量控制的角动量耦合的形式。作为一个具体的例子，我们表明，由于一个单一的回音壁模式的耦合可以导致光的进动动力学和频移。
2012-03-06 quant-ph
Orbital angular momentum mode selection by rotationally symmetric superposition of chiral states with application to electron vortex beams
提出了一种适用于旋转对称叠加手征态的轨道角动量（OAM）选模原理。这一原理不仅能够解释螺旋波带片全息图的操作，并表明自然发生的旋转对称图案可能是涡旋光束的无意来源，但更重要的是，它使一般的结构OAM波的系统和灵活的生成。实验和理论上证明了这一点的背景下，使用旋转对称的二元振幅手性筛掩模的电子涡旋束。
2017-01-14 physics.optics quant-ph
Nature of the Angular Momentum of Light: Rotational Energy and Geometric Phase
角动量的内禀/外禀性质是根据光的相关转动能的种类来定义的。着重讨论了光和光子自旋能的显著特征。自旋角动量是内禀的，而轨道角动量只有在类涡旋奇点存在时才具有准内禀性。所要求保护的自旋到轨道角动量转换被解释为自旋重定向几何相位。指出这种解释证实了我们的角动量完整性猜想。
2006-09-04 quant-ph
Quantized magnetic flux through the orbits of hydrogen-like atoms within the atomic model of Sommerfeld
在索末菲原子模型的量子化的磁通量通过电子轨道的影响与它的依赖于额外的磁场的来源。这些来源改变了通过原子轨道的磁通量，结果导致能量转移。研究了外加磁场、原子核磁矩和电子磁矩对超精细分裂的影响，得到了由外加磁场、超精细分裂的磁偶极贡献和自旋轨道耦合引起的能量移动.然而，“旋转”的含义在这种方法中发生了巨大的变化。电子的不寻常的Landé g因子2是电子的轨道运动和磁矩的结果，而不是电子的固有性质。
2013-02-25 quant-ph
Sequential optimization for orbital-optimized variational quantum eigensolvers
Graduate School of Engineering, The University of Tokyo（东京大学工学研究科）
本研究提出SOO-UCCD方法，将序贯最小优化扩展至轨道旋转参数，实现无梯度无超参数的轨道优化，其对LiH的模拟精度达UCCSD级，收敛性与L-BFGS轨道优化相当。
2026-10-14 quant-ph
All-optical ultrafast arbitrary rotation of hole orbital qubits with direct phase control
针对轨道量子比特难以实现任意旋转的问题，提出利用皮秒光脉冲和直接相位控制，通过辐射俄歇过程耦合的 $Λ$ 系统诱导受激拉曼跃迁，实现了空穴轨道量子比特的全光学超快任意旋转，为高速量子信息处理提供了可行资源。
2024-09-29 physics.optics quant-ph
Magnetic-field-induced rotation of light with orbital angular momentum
光载轨道角动量（OAM）在精密光学测量和大容量光通信等领域有着重要的应用。利用磁场诱导圆双折射的方法研究了光束在~（87）Rb原子蒸气中传输时的旋转。旋转角度对磁场的依赖性使其适合弱磁场测量。我们引用一个详细的理论描述，同意与实验观察。该实验为精确测量磁场强度提供了一种方法，拓展了载OAM光的应用范围。该技术在测量弱于0.5高斯的磁场方面具有优势，达到了0.8毫高斯的测量精度。
2015-07-21 physics.optics quant-ph
Quantum irreversibility of quasistatic protocols for finite-size quantized systems
该研究针对有限尺寸量子系统准静态过程的可逆性问题，分析了扫描转移凝聚玻色子协议中绝热输运与混沌辅助耗散的作用，揭示了量子涨落主导区的量子-经典对应破缺，指出双轨道近似及多体Landau-Zener范式的局限性。
2023-05-07 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
Observation of Interaction of Spin and Intrinsic Orbital Angular Momentum of Light
观察到自旋和光的内禀轨道角动量的相互作用，证明了在圆柱对称各向同性光纤中的空间图案和光学偏振的长度依赖的旋转。当激发具有自旋和内禀轨道角动量的平行和反平行取向（IOAM= $2\hslash$）的两个模式的叠加时，这种旋转发生在直少模光纤中，这是由模式的传播常数的简并分裂引起的。
2017-02-21 physics.optics quant-ph
Enhancing the Expressivity of Variational Neural, and Hardware-Efficient Quantum States Through Orbital Rotations
本研究针对变分方法中变分态表达依赖单粒子基选择的问题，提出联合优化单粒子基与变分态参数，在VMC和VQE中提升表达能力与优化效果，并实现首个神经量子态活性空间计算。
2023-10-09 cond-mat.other quant-ph
Orbital angular momentum can take non-integer values in a closed universe
本文证明在具有周期性边界的闭合宇宙中，轨道角动量谱除整数值外还包含连续带，可出现半整数甚至无理数值，且该效应与空间大小无关，并可能在宇宙微波背景辐射中产生可观测效应。
2025-06-03 gr-qc math-ph math.MP
