Entanglement of Atomic Ensembles by Trapping Correlated Photon States
我们描述了一个一般的技术，允许光场和亚稳态的物质之间的量子相关性的理想转移。该技术基于在相干驱动的原子介质中捕获光子的量子态，其中群速度被几何地降低到零。我们讨论了它在量子态存储、压缩原子态的产生、纠缠原子系综的制备和量子信息处理等方面的应用。
1999-12-10 quant-ph
Spatial evolution of short pulses under coherent population trapping
研究了相干布居数俘获条件下两束不同波长的强激光脉冲与稠密三能级λ型光学介质相互作用的时空演化。一般情况下不等振子强度的过渡被认为是。假设探测脉冲和耦合脉冲$T_{1,2}$（$T_2>T_1$）的持续时间短于任何相关的原子弛豫时间。我们提出了一组自洽的耦合薛定谔方程和约化波方程的解析解和数值解的绝热极限与帐户的第一个非绝热修正。本文还讨论了绝热性判据和脉冲传输的关系。传播的动力学被发现是强烈依赖于跃迁振子强度的比率。结果表明，在传播的初始阶段，脉冲的包络在整个介质长度上略有变化。与单光子共振吸收长度相比，该距离可以是大的。最终，探测脉冲在传播期间完全重新发射成耦合脉冲。原子相干性的局部化效应已经被观察到，类似于Fleischhauer和Lukin（PRL，{ \bf 84}，5094（2000））预测的效应。
2001-07-30 quant-ph
Complete energy conversion between light beams carrying orbital angular momentum using coherent population trapping for a coherently driven double-Λatom-light coupling
提出了一种在双Λ原子-光耦合的冷原子云中实现轨道角动量激光脉冲之间完全能量转换的方法。一对共振的空间相关的控制场使原子处于位置相关的相干布居囚禁态，而一对弱得多的涡旋探测光束在相干驱动的原子介质中传播。利用绝热近似，导出了探测光束的传输方程。我们考虑的情况下，第二个控制字段是不存在的原子云的入口处和第一个控制字段在原子介质的结束时变为零。在这种情况下，入射涡旋探测光束可以将其OAM转移到生成的探测光束。我们表明，这种能量转换的效率接近绝热条件下的单位。另一方面，通过使用空间独立的控制场分布，最大转换效率仅为1/2。
2019-07-11 quant-ph
Adiabatic quantum state transfer in tight-binding chains using periodic driving fields
从理论上提出了一种利用外加周期驱动场实现锯齿形紧束缚链中高保真相干绝热输运的方法。该方法被证明是强大的对静态晶格哈密顿量的缺陷和混乱，是容忍下一个最近的邻居相互作用，并使相干运输长链，而不需要一个本地控制和定时的捕获潜力。
2014-08-08 quant-ph
Adiabatic potentials using multiple radio frequencies
绝热射频（RF）势是为超冷原子创造先进囚禁几何的有力工具。虽然RF陷波的基本理论已经很好地理解，但涉及多个谐振频率的更复杂的设置的研究很少，在这种情况下，它们的影响无法独立处理。在这里，我们提出了一种基于Floquet理论的方法，并表明，它提供了显着的校正现有的模型时，两个RF频率接近退化。此外，它对RF场的尺寸、频率数量或方向没有限制。我们表明，增加的自由度可以，例如，被用来创建一个潜在的，可以很容易地创建环涡孤子。
2014-05-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Adiabaticity in a time-dependent trap: a universal limit for the loss by touching the continuum
我们考虑一个依赖于时间的陷阱外部操纵这样一种方式，它的束缚态之一是进入一个即时接触的连续阈值，然后再次下降。结果表明，在慢演化的极限，概率保持在束缚态，$P^{stay}$趋于一个普遍的限制，并仅由绝热束缚态的方法，并离开阈值。评估绝热极限中的$P^{stay}$的任务可以简化为研究从零范围的损失以及，并进行数值计算。被认为是各种类型的陷阱的潜力。应用该理论的冷原子的陷阱，并在锥形波导中的横向模式的传播提出。
2016-03-29 quant-ph
Adiabatic steering and determination of dephasing rates in double dot qubits
提出了一种利用相干微波脉冲在双量子点中制备任意叠加量子态的方案。求解运动方程的点密度矩阵，我们发现，这种叠加的失相率可以定量推断从额外的电子电流脉冲，出现由于可控击穿的相干布居陷阱的点。
2001-04-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Atomic Fock states by gradual trap reduction: from sudden to adiabatic limits
研究了在Tonk-Girardeau区域中，通过逐步减少含有自旋极化费米子或强相互作用玻色子的准一维陷阱，形成高保真原子Fock态的可能性.使陷阱变浅并同时压缩它可以导致在接近突然极限或绝热极限时制备理想的原子Fock态。尽管如此，所得到的状态的保真度示出表现出非单调的行为与时间尺度，其中的捕获电位被改变。
2010-09-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum Interference and Coherent Population Trapping in a Double Quantum Dot
量子干涉是量子力学中波粒二象性的自然结果，并且在原子尺度上被广泛观察到。量子干涉的一个有趣的表现是相干布居捕获（CPT），它首先在三能级驱动的原子系统中提出，并在量子光学实验中观察到。在这里，我们证明了CPT在一个门定义的半导体双量子点（DQD），与一些独特的扭曲相比，原子系统。具体来说，我们观察CPT驱动和非驱动的情况。我们进一步表明，CPT驱动的DQD可以用来产生绝热态转移。此外，我们的实验揭示了一个非平凡的调制的CPT所造成的纵向驱动场，产生奇偶效应和可调谐的CPT。
2022-09-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optimal trapping wavelengths of Cs$_2$ molecules in an optical lattice
本论文的目的是寻找在光晶格中囚禁Cs $_2$分子的最佳参数，以期产生基态分子的量子简并气体.利用精确的电势曲线和电子跃迁偶极矩，计算了Cs $_2$分子在振荡电场作用下的动态极化率。我们证明了对于某些特定的光晶格波长，称为“魔波长”，基态分子的极化率等于Feshbach分子的极化率。由于基态分子样品的产生依赖于来自在费什巴赫共振上产生的弱结合分子的绝热布居转移，这种巧合确保初始和最终状态都被晶格光有利地捕获，从而允许与实验观察一致的优化转移。
2011-02-09 physics.atom-ph quant-ph
Non-adiabatic coupling as friction in the formation of H3+: A classical mechanical study
本文超越 Born-Oppenheimer 近似，将非绝热耦合项视为摩擦力并求解经典运动方程，结合 H3+ 基态势能面与激发态耦合，解释了（D+，H2）碰撞捕获及稳定 DH2+ 形成的机制。
2023-04-22 physics.chem-ph quant-ph
Coherent Population Trapping in Diamond N-V Centers at Zero Magnetic Field
在光激发下，观察到金刚石中氮空位中心在零磁场下的相干布居俘获。当两个激发激光器之间的失谐与色心基态的2.88 GHz晶场分裂相匹配时，这被测量为光致发光的减少。这种行为是高度敏感的应变，这修改了激发态，是出乎意料的最近的实验表明基于循环跃迁的单氮空位电子自旋的光学读出。这些结果表明，第一次提出的量子信息应用程序的三个级别的λ配置可以同时实现所有四个方向的氮空位中心在零磁场。
2006-06-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nanoscale resolution for fluorescence microscopy via adiabatic passage
我们建议使用的亚波长定位通过绝热通过技术的荧光显微镜在远场的纳米级分辨率。该技术使用相干耦合到两个激光脉冲的Λ型介质：在其空间分布中具有节点的泵浦和斯托克斯。除了在节点位置外，Λ系统的布居数从一个基态向另一个基态转移，产生一个窄的布居数峰.这种相干定位允许具有纳米横向分辨率的荧光成像。我们推导了一个解析表达式来评估分辨率，并与相干布居捕获和受激发射耗尽技术进行了比较。
2015-04-13 physics.bio-ph physics.optics quant-ph
Coherent adiabatic transport of atoms in radio-frequency traps
绝热相干输运是近年来提出的一种高保真度的非均匀环境中单原子质心态设计方法。虽然这一过程背后的基本理论已经很好地理解，但其实验观察的几个概念性挑战仍有待解决。其中之一是目前可用的光学或磁性微陷阱系统在依赖于时间调节隧穿速率同时始终保持渐近捕获状态之间的共振方面的困难。在这里，我们建议，这两个要求可以满足在一个非常高的程度上在一个实验现实的设置原子芯片上的射频陷阱的基础上。我们表明，可以实现接近100%的保真度的操作，这些系统也允许显着的改进与相互作用的原子云进行绝热通道。
2012-03-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Single-site addressing of ultracold atoms beyond the diffraction limit via position dependent adiabatic passage
提出了一种基于亚波长绝热定位技术的单点寻址方案。我们考虑了一个超冷中性原子被装入二维光晶格中，每个晶格中有一个原子。每个原子被模拟成一个三能级Λ系统，该系统与泵浦和斯托克斯激光脉冲相互作用。在抽运光场的空间分布中引入一个节点，除了节点处的原子仍保持初始基态外，所有原子都通过受激拉曼绝热通道从系统的一个基态转移到另一个基态.这种技术允许制备，操纵和检测原子的空间分辨率优于衍射极限，这或者放松了对所使用的光学设置的要求，或者将可实现的空间分辨率扩展到比迄今为止可获得的更小的晶格间距。与基于相干布居捕获的技术相比，STEM提供了更高的寻址分辨率，并且具有额外的优点，例如对参数变化的鲁棒性、传输过程的相干性以及不存在光子引起的反冲。此外，我们的建议相对于绝热自旋翻转技术的优点突出。解析表达式的可实现的寻址分辨率和效率的推导和数值模拟Rb-87原子在最先进的光晶格。
2013-01-08 quant-ph
Spatially strongly confined atomic excitation via two dimensional stimulated Raman adiabatic passage
研究了一种利用二维受激拉曼绝热过程实现原子物质波亚波长超局域化和图案化的方法。一个原子在其基态与环形光涡旋泵浦光束和行波斯托克斯激光束相互作用，在空间中具有恒定的（顶帽）强度分布。光束以反直觉的时间序列发送，其中斯托克斯脉冲在泵浦脉冲之前。同时与行波和涡旋光束相互作用的原子通过二维STIRAP被转移到终态，而位于涡旋光束核心的原子则保持在初态，从而在基态原子的空间分布中产生了一个超窄的纳米尺度原子斑.通过数值模拟，我们表明，二维STIRAP方法优于已建立的相干布居捕获方法，产生更强的约束原子激发。对Gross-Pitaevskii方程的数值模拟表明，利用这种方法可以在囚禁的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中产生二维亮孤子和暗孤子结构.该方法允许一个规避的限制设置固有的传统方法形成局部孤子的衍射极限，与纳米分辨率缺陷的位置和大小的完全控制。
2022-09-05 quant-ph
Generation of nonground-state condensates and adiabatic paradox
讨论了非基态凝聚体的共振生成问题，旨在解决绝热表象中出现的看似矛盾的问题。在这幅图中，含时的Gross-Pitaevskii哈密顿量的本征值和本征函数也是时间的函数。由于能级能量随时间变化，因此不能引入确定的跃迁频率。因此，不能使具有固定频率的外部调制谐振。因此，绝热相干模的共振产生是不可能的。然而，这种悖论只发生在绝热图像的框架中。结果表明，在适当制定的非绝热表象不存在悖论。非绝热相干模的共振产生是一个定义明确的现象。作为一个例子，导出了描述俘获势和原子散射长度的共振调制产生非绝热相干模的方程。
2009-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Molecular heat pump for rotational states
在这项工作中，我们研究了三种不同的单向布居转移方案的理论在囚禁多级系统，可用于冷却分子离子。我们使用的方法利用激光诱导的内部和运动自由度之间的耦合，使分子的内部状态可以映射到该分子在外部捕获势的运动。通过将平移运动同情地冷却回到其基态，映射过程可以用作分子旋转能级的冷却方案的一部分。这一步是通过一个共同的模式，涉及激光冷却的原子被困在分子旁边。对于相干映射，我们将集中在绝热通道技术，预计可以提供强大的和有效的人口转移。通过应用远失谐啁啾绝热快速通过脉冲，我们能够实现优于98%的效率为现实的参数，包括自发发射。尽管我们的主要重点是冷却分子态，但不同绝热方法的分析具有可应用于原子系统的一般特征。
2010-01-25 quant-ph
Microscopic derivation of Spin-transfer torques in ferromagnets
自旋转移矩（STT）提供了铁磁体中电流感生现象的关键机制。虽然人们普遍认为STT涉及绝热和非绝热贡献，但它们的基本物理和有效性范围是相当有争议的。通过微观计算传导电子自旋对时变和空间非均匀磁场背景的响应，我们统一地导出了绝热和非绝热STT。我们的结果证实了宏观理论[物理。\textbf{93}，~127204（2004）]，所有系数完全匹配。我们的推导还揭示了一个基准的有效性的结果，这是用来解释最近的三个测量的非绝热STT在相当不同的设置。
2013-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
RF dressed atoms beyond the linear Zeeman effect
我们评估的影响，非线性塞曼位移上的共振射频（RF）的原子-芯片配置的缀饰陷阱。塞曼能级之间的共振的简并在大强度的静态场被解除，修改原子绝热势的空间依赖性。在这种情况下，我们发现的效果，是很重要的下一代原子芯片与紧密的陷阱：特别是，原子陷阱的振动频率是敏感的RF频率，并根据兰德因子的符号，可以产生显着较弱，或更紧密的捕获时相比，线性政权的塞曼效应。以87 Rb为例，我们发现在F = 1上的俘获频率有可能超过F = 2的超精细流形的俘获频率.
2013-01-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Ultra-high Resolution Spectroscopy with atomic or molecular Dark Resonances: Exact steady-state lineshapes and asymptotic profiles in the adiabatic pulsed regime
从半经典密度矩阵表示出发，导出了包含退相干、弛豫率和光位移的封闭三能级原子或分子态的精确渐近线形表达式.对描述Autler-Townes双峰、电磁感应透明或相干布居俘获共振和Fano-Feshbach线型的精确稳态暗共振轮廓的精确分析导致了与时钟跃迁相关的双光子拉曼跃迁和频移的线宽表达。从绝热分析的动态光学布洛赫方程在弱场限制，所需的泵浦时间，有效地捕获大量的原子到一个长寿命的相干叠加态建立。对于具有不同衰变通道的高度非对称组态，当驱动连续波激光场极不平衡时，建立了基于低能级粒子数反转的强双光子共振。当时间分离的共振双光子脉冲应用于原子或分子钟工程的绝热脉冲制度时，其中第一个脉冲足够长以达到相干稳态制备，并且第二个脉冲非常短以避免重新泵浦到新的暗态，产生混合连续波线型特性和相干Ramsey振荡的暗共振条纹。这些条纹允许询问方案绕过功率展宽效应。从渐近分布计算的影响中心时钟条纹的频移，并与拉曼退相干过程，表现出非线性的形状与用于量子测量的三个级别的观察。我们指出，不同的观测值经历不同的移位的较低状态的时钟过渡。
2011-11-09 physics.atom-ph quant-ph
