...
首页> 外文期刊>PHYSICAL REVIEW A >Quadrature interferometry for nonequilibrium ultracold atoms in optical lattices
【24h】

Quadrature interferometry for nonequilibrium ultracold atoms in optical lattices

机译:光学晶格中非平衡超冷原子的正交干涉法

获取原文
获取原文并翻译 | 示例
           

摘要

We develop an interferometric technique formaking time-resolved measurements of field-quadrature operatorsnfor nonequilibrium ultracold bosons in optical lattices. The technique exploits the internal state structure ofnmagnetic atoms to create two subsystems of atoms in different spin states and lattice sites. A Feshbach resonancenturns off atom-atom interactions in one spin subsystem, making it a well-characterized reference state,while atomsnin the other subsystem undergo nonequilibrium dynamics for a variable hold time. Interfering the subsystemsnvia a second beam-splitting operation, time-resolved quadrature measurements on the interacting atoms arenobtained by detecting relative spin populations. The technique can provide quadrature measurements for anvariety of Hamiltonians and lattice geometries (e.g., cubic, honeycomb, superlattices), including systems withntunneling, spin-orbit couplings using artificial gauge fields, and higher-band effects. Analyzing the special casenof a deep lattice with negligible tunneling, we obtain the time evolution of both quadrature observables andntheir fluctuations. As a second application, we show that the interferometer can be used to measure atom-atomninteraction strengths with super-Heisenberg scaling ¯nn−3/2 in the mean number of atoms per lattice site, andnstandard quantum limit scaling Mn−1/2 in the number of lattice sites. In our analysis, we require M u0002 1 and fornrealistic systems ¯n is small, and therefore the scaling in total atom number N = ¯nM is below the Heisenbergnlimit; nevertheless, measurements testing the scaling behaviors for interaction-based quantum metrologies shouldnbe possible in this system.
机译:我们开发了一种干涉技术,用于对光晶格中非平衡超冷玻色子进行场正交算子的时间分辨测量。该技术利用了非磁性原子的内部状态结构来创建处于不同自旋态和晶格位置的原子的两个子系统。 Feshbach共振会关闭一个自旋子系统中的原子与原子的相互作用,使其成为表征良好的参考状态,而另一个子系统中的原子在可变的保持时间内经历非平衡动力学。通过第二次分束操作干扰子系统,通过检测相对自旋种群,无法获得相互作用原子上的时间分辨正交测量结果。该技术可以为哈密顿量和晶格几何形状(例如立方,蜂窝,超晶格)的各种提供正交测量,包括具有隧道技术的系统,使用人工规范场的自旋轨道耦合以及更高频带的效应。通过对可忽略隧道效应的深晶格的特殊情况进行分析,我们得到了正交可观量及其波动的时间演化。作为第二个应用,我们证明了干涉仪可用于测量每个晶格位点平均原子数的超级海森堡尺度nn-3 / 2和标准量子极限尺度Mn-1 / 2的原子-原子相互作用强度。晶格位点的数量。在我们的分析中,我们需要M u0002 1,超现实主义的系统n很小,因此总原子数N =¯nM的缩放比例小于Heisenbergnlimit;但是,在该系统中,应该不可能测试基于交互作用的量子计量学的缩放行为。

著录项

  • 来源
    《PHYSICAL REVIEW A》 |2013年第1期|1-6|共6页
  • 作者

    E. Tiesinga; P. R. Johnson;

  • 作者单位

    Joint Quantum Institute National Institute of Standards and Technology and University of Maryland 100 Bureau DriveStop 8423 Gaithersburg Maryland 20899-8423 USA;

    Department of Physics American University Washington DC 20016 USA;

  • 收录信息
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

相似文献

  • 外文文献
  • 中文文献
  • 专利
获取原文

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号