Heterodyne non-demolition measurements on cold atomic samples: towards the preparation of non-classical states for atom interferometry
我们报道了一个新的实验，通过量子非破坏（QND）测量冷原子样品制备在一个高精细环形腔中的非经典原子态。为QND检测开发的外差技术对于几百\muW的本地振荡器光功率和几GHz的检测带宽表现出光散粒噪声限制行为。这种探测工具用于单次通过非破坏性地跟踪原子样品在拉比振荡或自旋回波干涉序列下的内部状态演化。
2011-06-29 quant-ph
Controlled deflection of cold atomic clouds and of Bose-Einstein condensates
我们提出了一个详细的，现实的建议和分析的冷原子偏转器的实施使用时间相关的远偏离共振光导。一个分析模型和数值模拟被用来说明它的特性时，适用于非简并原子系综和玻色-爱因斯坦凝聚体。使用与目前的技术实现的所有相关的参数值，我们表明，它是可能的偏转几乎完全的$^{87}$ Rb原子落在重力场的合奏。我们讨论了这个建议的限制，并说明其对非绝热过渡的鲁棒性。
2009-09-18 quant-ph
Controlled generation of field squeezing with cold atomic clouds coupled to a superconducting transmission line resonator
我们提出了一种有效的方法来控制产生场压缩的冷原子云被困在超导传输线谐振器附近。研究表明，利用传输线谐振腔中原子自旋与微波场的相干强磁耦合，通过对系统动力学的相干控制，可以产生双模或单模场压缩态.通过调节外加经典场，可以直接控制压缩的程度和准备时间。该协议为实现连续变量的可扩展片上量子信息处理提供了一个有前途的平台。
2010-02-26 quant-ph
Population Dynamics in Cold Gases Resulting from the Long-Range Dipole-Dipole Interaction
在原子云的尺寸比偶极跃迁的波长大的条件下，考虑了长程偶极-偶极相互作用对冷二能级原子气激发交换动力学的影响.我们表明，这种相互作用的结果在人口重新分布在整个原子云和特定的光谱的自发光子发射在不同的角度相对于原子的偏振方向。
2009-06-24 quant-ph
Quantum Reductive Perturbation Method for Photon Propagations in a Cold Atomic Gas
本文提出量子约化摄动方法，从全量子Heisenberg-Langevin-Maxwell方程推导出量子非线性Schrodinger方程，用于研究冷原子气体中的双光子束缚态与光学孤子，并指出该方法具有普适性。
2024-06-12 quant-ph
Theoretical study of a cold atom beam splitter
本文建立了一个理论模型，研究了在两个相互交叉的偶极波导存在下，冷原子云在重力场中下落的动力学行为。云分裂的两个分支之间的激光引导，我们比较实验测量的分裂效率与半经典模拟。然后，我们探讨优化这种分束器的可能性。我们的数值研究还提供了详细的信息，如分裂后的原子温度。
2006-08-24 quant-ph
Generation of macroscopic singlet states in a cold atomic ensemble
我们报道了在冷原子样品中通过量子非破坏（QND）测量诱导自旋压缩产生宏观单重态。我们观察到3分贝的自旋压缩和检测纠缠的$5.5\times10^5 $原子与$5σ$统计意义，使用广义的自旋压缩不等式。压缩的程度意味着至少50%的原子形成了单线态，而对磁场梯度的响应表明在所有长度尺度上都存在纠缠键，这是量子自旋液体的一个特征。
2014-07-14 quant-ph
Entropy of entanglement in continuous frequency space of the biphoton state from multiplexed cold atomic ensembles
我们考虑了一个多路复用冷原子系综方案，该方案产生了一个纠缠熵可控的频率纠缠双光子态。双光子态由一个通信光子（信号）和一个红外光子（闲频）组成，通过与两个经典泵浦场的四波混频。将原子系综与频移和相移的信号光和闲频光进行复用，可以对双光子态的光谱特性进行操纵和控制。该方案通过映射出纠缠熵，为纠缠资源提供了最优配置。这为有效的长距离量子通信和量子信息处理中潜在有用的多模结构铺平了道路。
2016-01-05 quant-ph
Manipulation of Cold Atomic Collisions by Cavity QED Effects
我们展示了如何可以通过修改自发发射时间来操纵冷原子之间的碰撞动力学。这是通过将原子样品放置在谐振光学腔中来实现的。自发发射是增强的多粒子纠缠与更高密度的模式的修改后的真空场的组合，在类似于超辐射的情况下。一个特定的情况被认为是，我们表明，这种效果可以在实验中观察到的陷阱损失率的大抑制。
2001-02-01 quant-ph
Optical Devices for Cold Atoms and Bose-Einstein Condensates
利用光场操纵冷原子是一种非常有前途的技术，其应用范围从激光冷却和囚禁到相干原子输运和物质波干涉等。光场也被认为是冷原子量子信息处理的有趣工具。在本文中，我们提出了一个理论研究的动力学的冷87 Rb原子云下降在重力场中存在两个交叉偶极波导。云在该指南的两个分支之间偏转或分裂。我们探讨了这种装置的优化的可能性，并提出了在零温稀玻色-爱因斯坦凝聚体的情况下获得的初步结果。
2007-06-11 quant-ph
Controlled rephasing of single collective spin excitations in a cold atomic quantum memory
我们证明了主动控制的非均匀退相和重定相的单集体原子自旋激发（自旋波）的自发拉曼散射的量子存储器的基础上冷$^{87}$ Rb原子。控制提供了一个可逆的外部磁场梯度诱导原子超精细能级的非均匀加宽。我们的实验表明，主动重定相保留了单光子性质的检索光子。最后，我们表明，控制的不均匀的退相，使时间分离的自旋波在一个单一的合奏，其次是选择性读出的时间。这是实现功能性时间复用量子中继器节点的重要一步。
2015-01-29 quant-ph
Sagnac interferometry based on ultra-slow polaritons in cold atomic vapors
光和物质波Sagnac干涉仪的优点-一方面面积大，另一方面每单位面积的旋转灵敏度高-可以利用冷原子气体中的超慢光结合起来。虽然单独的群速度降低并不影响Sagnac相移，但从光到原子的相关动量转移产生相干物质波分量，这产生了大幅增强的旋转信号。结果表明，在大面积干涉仪的物质波的灵敏度，可以实现，如果使用在子反冲温度的光学致密的蒸汽。Sagnac相移的显著增强已经是可能的，然而具有少得多的冷却要求。
2003-12-23 quant-ph
Stationary light in cold atomic gases
讨论了在多普勒展宽可忽略的情况下，电磁感应透明的λ型原子气体中由一对反向传播的控制场产生的稳态光。在这种情况下，在讨论热蒸汽中的定态光时所用的久期近似不再有效。我们讨论了有效的光捕获系统的质量，并表明，在以前的索赔相比，它是有限的，甚至为消失的基态退相。光子损失的动力学通常是非指数的，并且可以比在热气体中更快或更慢。
2009-09-16 quant-ph
Characterization of a photon pair source based on a cold atomic ensemble using a cascade level scheme
我们描述了一个基于冷Rb-87系综级联衰变的光子对源。该源特别适合于产生用于与基于Rb-87的原子系统相互作用的光子。实验研究了原子对产生率、单光子预示效率和带宽与原子数、失谐量和泵浦光强度的关系。所观察到的功率和失谐行为可以用已建立的原子三能级模型的稳态解来解释。这里提出的测量提供了一个有用的洞察这种光子对源的优化。
2018-06-06 quant-ph
Spatial entanglement of paired photons generated in cold atomic ensembles
冷原子系综可以介导光子对之间纠缠的产生。具有特定传播方向的光子被检测到，并且纠缠可以存在于描述光子的整个量子态的任何自由度中：偏振、空间形状或频率。我们表明，所产生的光子的传播方向决定的光子的空间量子态，因此，产生的纠缠量。当不同方向产生的光子组合时，这种空间区分信息会降低偏振或频率纠缠的量子纯度。
2008-07-24 quant-ph
Low velocity limits of cold atom clocks
量子时钟和秒表模型的准确性的基本低能量限制在过去已经被研究过，其中时钟指针的运动是由空间区域中粒子的存在激活的，但它们与实际原子钟的相关性尚未被评估。在这项工作中，我们解决的拉比和拉姆齐共振条纹图案的慢原子量子运动的效果，作为一个扰动的结果的基础上经典的原子运动。我们发现了相应的原子钟的分数误差与原子速度和相互作用参数的关系。
2009-09-08 quant-ph
Spin squeezing of a cold atomic ensemble with the nuclear spin of one-half
为了建立一个适用于光与原子之间先进量子信息处理的系统，我们利用冷镱原子（171 Yb）的集体自旋进行了量子非破坏（QND）测量，并观察到了1.8（-1.5，+2.4）dB的自旋压缩。由于171 Yb原子在基态只有1/2的核自旋，该系统是最简单的自旋系综，并且对退相干具有鲁棒性。我们采用了脉宽为100 ns的超短脉冲，使得相互作用时间大大短于退相干时间，这对于多步量子信息处理是非常重要的。
2008-08-18 quant-ph
Cascaded cold atomic ensembles in a diamond configuration as a spectrally entangled multiphoton source
从理论上研究了级联冷原子系综中多光子源的光谱纠缠。这种光子源是高度定向的，在四波混频条件下得到保证，并且由于有限的驱动脉冲持续时间和超辐射衰减常数，它也是高度频率相关的。利用Schmidt分解研究了多光子态投射到双光子态的两体纠缠.这种纠缠熵可以通过控制驱动参数和超辐射衰变率来操纵。此外，在级联方案中，投射的双光子态可以比单原子系综产生的双光子态有更大的纠缠，这是由于多体纠缠的容量更大。这种级联方案使得多光子源在量子信息处理中非常有用。它还允许在多模量子通信和高维连续频率纠缠的频谱整形中的潜在应用。
2017-03-24 quant-ph
Photonic quantum state transfer between a cold atomic gas and a crystal
连接根本不同的量子系统是构建未来混合量子网络的关键。这种异构网络提供了优越的能力相比，他们的同类同行，因为他们合并在一个单一的网络架构不同的量子节点的个别优势。然而，由于高的基础和技术挑战，其中涉及例如界面光子的波长和带宽匹配，仅对光学混合互连进行了非常少的研究。在这里，我们报告了第一个光量子互连两个不同的物质量子系统与光子存储能力。利用级联量子频率转换技术，我们证明了一个量子态可以在冷原子系综和稀土掺杂晶体之间通过一个通信波长的单光子忠实地转移。我们首先证明了冷原子系综中光子与单个集体自旋激发之间的量子关联可以转移到固态系统中。我们还表明，在冷原子系综中产生的单光子时间仓量子比特可以转换，存储和检索的晶体与条件量子比特保真度超过$85\%$。我们的研究结果为光学连接具有不同能力的量子节点开辟了前景，并代表了实现大规模混合量子网络的重要一步。
2018-07-13 quant-ph
Propagation Dynamics and Transient Amplification in Warm and Cold Atomic EIT Systems
本研究通过麦克斯韦-布洛赫模拟揭示，忽略传播动力学的OBE模型高估了EIT系统中的瞬态增益，多普勒平均抑制振铃，确立了冷热介质中增益的实际极限。
2025-09-26 quant-ph
Simulations of atomic trajectories near a dielectric surface
本文提出了一个原子在微环形腔倏逝场中运动的半经典模型。通过回音壁模式下落的原子可以在距离表面大约100纳米的距离处与腔体实现强的相干耦合;在这种情况下，表面诱导的Casmir-Polder能级位移对于原子运动和检测变得重要。用我们的模拟方法分析了最近实验中探测到的原子渡越事件，并将其扩展到考虑原子在微环倏逝场中的俘获。
2011-08-12 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
Collective Rabi Oscillations and Cold Collisions
我们研究了共振光学腔内的冷原子碰撞。量子化腔模可以用来操纵冷原子之间的碰撞，使得原子与电磁场之间的激发的周期性交换强烈地改变碰撞动力学。因此，在碰撞期间，碰撞的原子对可以在其基态和激发态之间振荡。使用半经典模型，它可以预测，这种拉比样的振荡揭示在原子陷阱的损失概率，其中显示的最大值和最小值的模式和原子跃迁的频率之间的失谐的函数。
2001-06-26 quant-ph
Time-resolved and state-selective detection of single freely falling atoms
我们报告的检测单个，缓慢移动的铷原子使用激光诱导荧光。原子以3米/秒的速度移动，而它们的时间分辨率为60微秒。该检测方案采用近共振激光束，驱动循环原子跃迁，和一个高效的反射镜设置，以集中大部分的荧光光子的光电倍增管。平均每个原子有20个光子。
2006-03-09 physics.atom-ph quant-ph
Atomic reflection off conductor walls as a tool in cold atom traps
我们解释了为什么一个系统的冷$^{85}Rb$原子的顺序$T\approx 7.78\times 10^{-5}$ K和以下的温度，但不太低，躺在量子反射制度，应自动排斥导体的表面，而不需要一个倏逝场，在一个典型的原子镜，以抵消范德华吸引力。排斥势在导体外部自然产生，并且在距离导体表面约400 nm处有效，介于范德华和卡西米尔-波尔德变化区域之间。我们建议，这种无场反射能力应该是有用的冷原子陷阱的一个组成部分。它应该实际上没有不希望的场波动，并且在表面粗糙度、耗散效应和其他有限电导率效应应该小到可以忽略的距离上工作。
2006-01-09 quant-ph
Temporal Wheeler's delayed-Choice Experiment based on Cold Atomic Quantum Memory
目前，单光子波粒互补的最吸引人的特点是线性光学、核磁共振和集成光子器件系统中著名的惠勒延迟选择实验。在单光子水平上研究光与物质相互作用中的波粒行为是一个具有挑战性和有趣的问题，它给出了单光子在光与物质相互作用中的补充作用。在光与原子存储器的界面上进行了Wheeler延迟选择实验，其中冷原子存储器将预示的单光子分成原子集体激发和泄漏脉冲的叠加，从而起到存储分束器的作用.通过改变量子随机数发生器的相对比例、二次存储器的效率以及两个存储器的相对存储时间，观察到了单个光子在量子随机数发生器中粒子与波之间的变形行为。结果表明，在光与原子相互作用界面下，单光子具有互补性。
2019-02-18 quant-ph
The focusing effect of cold atomic cloud with a red-detuned Gaussian beam
我们利用远红失谐高斯激光束垂直于冷原子云的传播方向，实现了一种原子光学透镜，具有尺寸小、参数可调的优点。本文从理论上研究了温度为1 $μ$ K量级的冷原子云在微米尺度上自由下落通过原子光学透镜时的一维横向聚焦效应，并进行了实验验证。结果表明，理论与实验符合较好.
2015-01-28 physics.atom-ph quant-ph
Quantum reflection of single photons in a cold Rydberg atomic gas
提出并分析了一种利用电磁诱导透明实现单光子在冷里德伯原子气体中的量子反射的方案，该方案利用存储的门光子制备了一个深的、可调的吸引势阱.这种方案有望用于色散型单光子开关的设计，并可作为同时观察光子波粒性质的量子器件。
2022-08-07 physics.atom-ph quant-ph
Spin evolution of cold atomic gases in SU(2)$\otimes $U(1) fields
本文研究了自旋-轨道耦合冷原子气体在只影响原子轨道运动的人工规范磁场中的响应函数和自旋演化。我们证明，各种制度的自旋轨道耦合强度，磁场，和无序可以在一个单一的方法的基础上表示的原子运动的辅助集体经典轨迹。我们的方法允许一个统一的描述费米子和玻色子气体。
2016-04-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quadrature noise in light propagating through a cold 87Rb atomic gas
本文报道了激光通过磁光阱中冷的~（87）Rb原子样品时的噪声特性的研究。激光器在87 Rb的Fg = 2 \rightarrow Fe = 1，2 D1跃迁周围调谐。我们观察到光信号中的正交相关噪声，这表明可能产生光的压缩态。我们测量的最小和最大相位相关噪声作为失谐量的函数，并将这些结果与理论预测进行比较，以探索使用冷原子Rb的光压缩的最佳条件。
2011-03-08 physics.atom-ph quant-ph
Atomic-state diagnostics and optimization in cold-atom experiments
我们报道了冷原子叠加态的产生、观测和优化。在我们的实验中，铷原子制备在磁光阱和后来，关闭后的捕获领域，法拉第旋转的弱探测光束被用来表征原子的状态，通过应用适当的光脉冲和外部磁场。我们讨论了原子自旋态的极化和排列的签名，并确定了主要因素负责恶化的原子序数和它们的相干性和目前的手段，为他们的优化，如在黑暗中与频闪探测放松。这些结果可用于冷原子样品的控制制备和静态场和瞬态场的原位测磁
2018-02-02 physics.atom-ph quant-ph
A scaling law for light scattering from dense and cold atomic ensembles
计算了偏振光与冷原子系综散射的微分截面。数值分析了随着原子系综尺寸的增大，原子的截面的变化。我们表明，对于典型的实验条件下，可以得到一个近似的标度律。非常好的协议被发现在与实验数据的大小依赖性的87$Rb原子的密集和冷云的比较。
2012-03-31 physics.atom-ph quant-ph
Emergence of spatial spin-wave correlations in a cold atomic gas
在准一维Rb原子样品中光学激发里德伯自旋波。成对自旋波关联是通过空间选择性地将量子态转移到光场和光的光电相关测量来观察的。的相关性被解释在退相的多重激发自旋波的长程里德伯相互作用。
2012-08-23 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
Crystalline phase for one-dimensional ultra-cold atomic bosons
本文研究了一维冷原子气体的接触相互作用。穿过约束诱导共振，玻色子之间的相关性增加，并引入了一个有效的范围内的相互作用势。在强相互作用区，利用到sine-Gordon模型和哈伯德模型的映射，我们可以导出存在光晶格时的相图。我们证明了一个相变的外观从Luttinger液体代数相关到结晶相的颗粒上的每一个第二晶格网站。
2010-09-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spatial distribution of optically induced atomic excitation in a dense and cold atomic ensemble
在JETP 112，246（2011）中的一般理论结果的基础上，我们计算了由弱单色光激发的稠密冷原子云中原子的空间分布。我们还研究了原子在云的不同部分的激发态的不同塞曼子能级上的分布。这种分布的原子激发的原子系综的密度和外部发射的频率的依赖关系进行了研究。我们表明，在云的边界区域的原子角动量的取向和对齐发生。原子激发的空间分布的分析表明，即使在这些参数制度的Ioffe-Regel判据的强本地化是满意的光本地化效应没有明显的迹象。然而，在偶极-偶极相互作用的标量近似的框架内进行的比较计算揭示了在某些条件下强局域化的明确表现。
2013-05-07 physics.atom-ph quant-ph
Physics of Cold Atomic Fermi Gases
我们考虑一个封闭在陷阱中的冷的两组分原子费米气体。我们将状态之间的厄米耦合（我们假设它们是具有不同自旋的状态）与具有这些不同自旋的原子的库珀配对结合起来。这为研究涉及拉曼耦合的各种现象之间的相互作用开辟了新的前景（例如，原子激光器，暗态极化激元）和由粒子的库珀配对引起的效应（例如，超流性）。我们得到了物质波从振荡行为向放大行为转变的阈值。
2017-03-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Observation of optical filtering effects with four-wave mixing in a cold atomic ensemble
我们在冷原子气体的四波混频（FWM）过程中观察到了光学滤波效应。产生的光场脉冲边缘出现边峰，边峰在原子介质中无吸收地传播。理论分析表明，这些侧峰对应于产生信号脉冲的高频部分，说明原子不能及时响应电磁场的快速变化。相反，所产生的信号的低频分量在通过原子的传输期间被吸收。此外，我们还从实验上证明了利用原子系综中的拉曼跃迁可以存储后向边峰，并在以后恢复。
2014-10-30 physics.optics quant-ph
Role of mechanical effects on the excitation spectra of microwave-dressed Rydberg states in a cold atomic cloud
本文研究微波缀饰下冷87Rb原子里德伯激发谱，揭示部分谱特征源于激发概率变化，另一部分源于微波诱导强偶极-偶极力导致原子被移除，并通过实验与理论建模加以验证。
2025-07-02 physics.atom-ph quant-ph
Precision Minimally-destructive detection of ultra-cold atomic ensembles
本文提出一种基于色散光-原子相互作用的精密最小破坏性测量技术，用于制备具有目标原子数的超冷原子系综，并支持量子增强测量与干涉仪初始原子数态制备。
2025-06-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Stationary and quasi-stationary light pulse in three-level cold atomic system
研究了在电磁感应透明条件下，在反向传播控制激光场驱动下，冷原子介质中的稳态和准稳态信号光脉冲。通过推导色散关系，我们提出了信号光脉冲的光谱和时间特性，以及原子退相干对空间分裂的耦合稳态光脉冲的显着影响。最后，我们讨论了准稳态光脉冲演化的冻结空间扩展的鲁棒相干控制的慢光脉冲。
2014-01-28 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Stability enhancement by joint phase measurements in a single cold atomic fountain
提出了一种在单原子干涉仪中进行联合询问的方法，克服了标准冷原子喷泉中连续测量之间的死区时间。联合操作使得能够更快地平均与时钟中的本地振荡器噪声和冷原子惯性传感器中的振动噪声相关联的迪克效应。这样的操作允许实现由于原子散粒噪声引起的最低稳定性极限。我们演示了一个多个联合操作，其中多达五个云的原子同时在一个单一的设置询问。多个联合操作的基本特征，在这里演示的微波拉姆齐询问，可以概括为超越当前的稳定性限制与死区时间在当今的冷原子干涉仪惯性传感器。
2015-01-08 physics.atom-ph quant-ph
Cooperatively enhanced light transmission in cold atomic matter
我们报告增强传输测量的光谱依赖性的前向光散射的高密度和冷合奏的87 Rb原子。这种现象是偶极-偶极相互作用诱导的原子样品中的合作光散射的结果，意味着与传统的比尔-朗伯定律中所体现的透射光的密度依赖性的显著偏离。从测量中提取密度相关的前向光散射截面的绝对值。
2014-10-09 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Optical-depth scaling of light scattering from a dense and cold atomic $^{87}$Rb gas
本文报道了$^{87}$ Rb原子在冷而稠密的原子气体中的近共振光散射。测量探针频率调谐附近的$F=2\to F'=3$近封闭的超精细过渡，特别注意从共振失谐的散射光强度的依赖关系，在样品中的原子数，和原子样品的大小。我们发现，在很宽的实验变量范围内，原子样品的光学深度作为一个有效的单一标度参数，它很好地描述了所有的实验数据。
2018-07-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Nonlinear quantum transport of light in a cold atomic cloud
本文概述了共振强激光在冷原子稀云上多次散射的非微扰理论。主方程和图解技术的组合允许，第一次，非线性扩散运输以及注入的电磁场的相干后向散射的定量描述，尽管希尔伯特空间的原子散射体的数量的指数增长。作为一个示例性的应用，我们监测激光的强度分布在介质中，后向散射光的光谱和相干后向散射峰的高度随着泵浦强度的增加。我们的理论建立了一个通用的，微观的，可扩展的方法，在复杂的量子材料中的非线性输运现象。
2018-11-21 cond-mat.dis-nn quant-ph
Mesoscopic coherence in light scattering from cold, optically dense and disordered atomic systems
本文从理论上评述了冷原子、光密原子和无序原子系统光散射中的相干效应。发展的基本理论工具，然后阐述了通过几个物理原子物理学为基础的过程中，已至少部分实验探索。其中包括从相干后向散射效应、原子气体中的随机激光、量子存储器和光阱机制辅助下的光-原子界面中得出的例证。目前的理解和挑战与过渡到高原子密度和散射过程中的协同性也进行了详细讨论。
2017-01-11 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Comparing and contrasting nuclei and cold atomic gases
在过去的几十年里，超冷原子气体物理学的实验革命为简并量子系统的世界带来了大量的新见解。由于许多概念、技术和术语在这两个领域是共同的，因此我们在这里比较和回顾冷原子气体和原子核物理的发展。然而，原子核是有限系统，其相互作用通常比超冷原子气体复杂得多。因此，必须仔细处理相似性和差异，以便进行有意义的比较，并促进富有成效的跨学科活动。原子物理学的普遍结果应该在核领域的某些限制中产生影响。特别是，随着在捕获少体原子系统方面的进展，我们期望更直接地交换想法和结果。
2013-03-29 cond-mat.quant-gas nucl-th quant-ph
Cold Fermi atomic gases in a pumped optical resonator
我们研究服从费米统计的完全极化超冷原子气体系统。原子跃迁与激光相干泵浦的驻波腔模色散相互作用。在这种设置中，腔内场的强度由原子介质的折射率决定，因此由原子密度分布决定。反之亦然，原子的密度分布由腔场势决定，腔场势的深度与腔内场的振幅成正比。在这项工作中，我们表明，这种非线性导致的不稳定性的腔内强度，从色散光学双稳性有很大的不同，因为这种效果已经存在于政权，其中原子偶极子是成比例的腔场。这种不稳定性是由物质波波动驱动的，并表现出对原子密度分布波动的特殊依赖性。
2008-08-12 cond-mat.other quant-ph
Decoherence of cold atomic gases in magnetic micro-traps
在考虑阱势激发态的情况下，推导了一个描述原子云在原子-芯片阱中退相干的模型。我们用这个模型来研究单个阱和一对阱的退相干，形成一个原子干涉仪的两个手臂。包括捕获电势的离散谱产生具有退相干速率$Γ$的退相干机制，其像$Γ\sim 1/r_0^4$那样随着从陷阱最小值到线的距离$r_0$而缩放。
2003-05-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Light-induced fictitious magnetic fields for quantum storage in cold atomic ensembles
本文提出利用光诱导虚拟磁场延长冷原子系综量子存储器寿命，通过精确控制交流斯塔克位移的偏振、空间和时间特性补偿涨落与不均匀性，实现简单通用的量子存储方案。
2024-06-12 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Optical resonance shifts in the fluorescence of thermal and cold atomic gases
我们表明，铷原子的冷气体的荧光的共振位移基本上不同于那些遵守标准连续介质电动力学的热原子系综。分析是基于大规模的微观数值模拟和实验测量的共振位移在光传播的稳态响应。
2016-04-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Microscopic derivation of Hubbard parameters for cold atomic gases
研究了光晶格中两原子粒子通过费什巴赫共振相互作用的精确解。分析包括所有较高的频带的影响，以及适当的重整化的分子能量在封闭的通道。在布洛赫波的扩展，我们表明，这个问题减少到一个简单的矩阵方程，可以解决数值非常有效。这个精确的解决方案允许精确的测定参数的哈伯德模型和两个粒子的束缚态能量。我们确定的制度，单带哈伯德模型未能描述的原子的散射以及束缚态。
2009-12-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Fock-state superradiance in a cold atomic ensemble
本文给出了冷原子形成的量子存储器在读出过程中所发射光子的波包的简化理论。我们到达单光子和双光子发射的解析表达式，证明在这两种情况下的超辐射功能。在双光子的情况下，两个光子都以相同的时空模式发射，表征具有两个激发的光的福克态的超辐射发射。实验证实了理论预测与一个令人满意的协议。
2019-03-28 physics.optics quant-ph
Classical Rotons in Cold Atomic Traps
我们预言了在有漫射光存在的情况下，冷原子气体中元激发的色散关系中会出现一个旋子极小值。在大的磁局部陷阱中，光的多次光的散射是系统的集体行为的原因，这与原子之间有效的库仑相互作用有关。在光学厚云中，再散射光经历漫射传播，这是作用于原子上的随机短程力的原因。我们表明，这两种力量之间的动态竞争的结果上一个新的极化激元模式，它表现出一个Roton最小值。利用Feynman的静态结构因子公式，我们证明了系统中的长程序的出现与Roton极小值有关。
2011-12-31 cond-mat.quant-gas quant-ph
