原子-异核-三聚物分子转化系统暗态的动力学不稳定性

研究了受激拉曼绝热过程中原子-异核-三聚物分子转化系统暗态的动力学稳定性.通过将量子哈密顿对应到经典哈密顿,并求解和分析线性化经典运动方程后得到的哈密顿-雅克比矩阵本征值,解析地得到了原子-三聚物暗态的动力学不稳定性发生的条件.并以异核原子⁸⁷Rb和⁴¹K混合凝聚体为例,数值地给出了系统发生动力学不稳定性的区域.研究发现,这种动力学不稳定性是由粒子之间的相互作用带来的.此外,还发现系统动力学不稳定性的发生不仅与哈密顿-雅克比矩阵是否出现实数或复数的本征值有关,还 关键词： 原子-异核-三聚物分子转化系统 暗态 受激拉曼绝热过程 动力学不稳定性     

基于方波脉冲外场的超冷原子-分子绝热转化

基于受激拉曼绝热通道技术,研究了方波脉冲外场下的超冷原子-双原子分子转化.运用绝热保真度的方法,详细分析了该原子-分子转化系统相干布居俘获态的动力学演化过程.研究发现,相干布居俘获态的最终绝热保真度随脉冲激光强度的变化呈现出大幅度的周期振荡.这表明本文所设计的方波脉冲方案与高斯脉冲方案相比具有明显的优势,可以在较小的脉冲激光强度下达到较高的绝热保真度并实现较高效率的超冷原子-分子转化.     

外场参数对超冷原子向异核三原子分子转化的影响

文章研究了利用双光子受激拉曼绝热暗通道技术实现超冷原子向异核三原子分子转化过程中,可控外场参量(包括拉比脉冲的强度,脉宽以及单光子失谐等)对系统绝热性和转化效率的影响. 结果发现,系统的转化效率随斯托克斯光强度的增大先减小,后振荡,最终趋于小于1的稳定值,而随抽运光强的增大先增大,然后很快趋于1,表明抽运光和斯托克斯光对超冷分子的形成具有不同的作用. 脉冲宽度既能决定最终转化效率的大小,也能反映达到稳定转化所需的时间. 单光子失谐为红失谐时,系统有比较高的稳定转化效率,而蓝失谐光脉冲则不利于超冷分子的形成. 另外,还讨论了超冷异核三原子分子转化系统在经历不同反应通道时绝热性和转化效率的差别. 关键词： 异核三原子分子 受激拉曼绝热暗通道 绝热参量 绝热保真度     

外场形式对超冷原子-多聚物分子转化效率的影响

通过改变激光场Rabi频率和原子-多聚物分子耦合强度, 探索了外场形式对超冷原子-多聚物分子转化效率的影响. 首先通过定义时间指数, 对文献所给出的外场做出改进, 讨论了时间指数对转化效率的影响; 然后选取一种更优化的外场形式, 其具有很好的参数鲁棒性, 该外场作用下的绝热过程几乎不存在振荡, 其绝热保真度接近于1, 系统误差较小, 可以稳定、高效地实现超冷原子-多聚物分子的转化. 关键词： 超冷多聚物分子 转化效率 外场形式 绝热保真度     

粒子数转移的几种方法及比较

在理论上介绍了用非相干光和相干的激光脉冲实现二能级或三能级原子或分子能态间转移的各种方法,包括光泵浦,受激辐射泵浦,共振相干激发,受激拉曼绝热过程(STIRAP),并在转移的效率和转移速度等方面进行了比较,指出适当运用相干脉冲序列转移粒子数要优于非相干脉冲,特别是受激拉曼绝热过程(STIRAP),可以实现粒子数的完全快速转移.     

超冷原子向异核四聚物分子A3B的绝热转化

提出了利用Efimov共振辅助的受激拉曼绝热通道(ER-STIRAP) 过程实施超冷原子向异核四聚物分子A₃B转化的理论方案, 得到了转化过程中中间态分别为同核Efimov三聚物A₃和 异核Efimov三聚物A₂B两种途径下系统的暗态解, 证实了ER-STIRAP技术对超冷异核四聚物分子A₃B合成的可行性和有效性. 研究了外场参数, 包括缔合光脉冲的强度、脉宽、磁耦合强度及其失谐量等对A₃B形成的影响. 对两种不同中间态的转化途径进行比较发现, 与中间态为异核Efimov三聚物A₂B的途径相比, 经历中间态为同核Efimov三聚物A₃的途径时系统实现最终四聚物分子A₃B的产率更高. 另外, 还讨论了系统内禀的非线性和中间态的自发辐射损失对异核四聚物分子合成的影响.     

超冷原子-分子转化动力学：受激拉曼绝热过程

超冷分子是超冷原子分子物理领域的新的热点研究课题。分子具有更多的自由度,能级结构密集、复杂,直接激光冷却存在困难。目前,人们一般借助外场把超冷原子耦合获得超冷分子。受激拉曼绝热暗通道技术~(stimulated Raman adiabatic passage,STIRAP)作为其中一种非常有效地将超冷原子转化为超冷分子的方法已被广泛地研究。该文主要针对STIRAP过程中超冷原子-分子转化系统的动力学,绝热性、稳定性等理论研究的进展进行综述。     

利用绝热过程实现远距离量子纠缠

提出利用绝热过程实现远距离量子纠缠的方案.Λ型原子和经典场、单模腔场发生相互作用,系统的绝热演化在暗态中进行.利用这种绝热演化进行远距离原子、腔场纠缠,可有效地抑制原子的自发辐射噪声.     

超冷原子-分子转化动力学:受激拉曼绝热过程

获得超冷分子是超冷原子分子物理领域的新的热点研究课题。分子具有更多的自由度,能级结构密集、复杂,直接激光冷却存在困难。目前,人们一般借助外场把超冷原子耦合获得超冷分子。受激拉曼绝热通道技术(stimulated Raman adiabatic passage,STIRAP)作为其中一种非常有效地将超冷原子转化为超冷分子的方法已被广泛地研究。该文主要针对STIRAP过程中超冷原子-分子转化系统的动力学,绝热性、稳定性等理论研究的进展进行综述。     

原子相干性的研究进展

原子相干效应是相干电磁场与原子相互作用的产物,在量子光学领域有重要的研究价值.许多重要的物理现象都是由原子相干效应引起的.文章介绍了基于原子相干效应的电磁感应光透明、相干烧孔、双暗态、真空感应相干、部分受激拉曼绝热过程的光存储、光信息在不同通道之间的转换与擦除等现象的理论和实验研究,并简单介绍了它们的应用价值.     

Dynamical instability and adiabatic evolution of the atom--homonuclear--trimer dark state in a condensate system

This paper investigates the dynamical instability and adiabatic evolution of the atom--homonuclear--trimer dark state of a condensate system in a stimulated Raman adiabatic passage aided by Feshbach resonance. It obtains analytically the regions for the appearance of dynamical instability caused by the interparticle interactions. Moreover, the adiabatic property of the dark state is also studied in terms of a newly defined adiabatic fidelity. It shows that the nonlinear collisions have a negative effect on the adiabaticity of the dark state and hence reduce the conversion efficiency.     

Linear instability and adiabaticity of a dark state during conversion of two species of fermionic atoms to stable molecules

In the present paper, we investigate the linear instability and adiabaticity of a dark state during conversion of two species of fermionic atoms to stable molecules through the stimulated Raman adiabatic passage aided by Feshbach resonance. We analytically obtain the regions for the appearance of linear instability. Moreover, taking 40 K and 6 Li atom–molecule conversion systems as examples, we give the unstable regions numerically. We also attempt to obtain the adiabatic criterion for this nonlinear system with classical adiabatic dynamics and study the adibaticity of the dark state with the adiabatic condition.     

Time reversible evolution via nonadiabatic coupling in adiabatic dark subspace

We propose a method for the creation of arbitrary superposition of N atomic states using generalized stimulated Raman adiabatic passage (STIRAP) techniques with laser fields coupling each one of N lower states to a single upper state in a (N+1)-level atomic system. (N-1) dark states that are composed of N lower states span a dark subspace. In the adiabatic limit, the dark and bright subspaces are decoupled, thus the nonadiabatic interaction within this dark subspace dominates the evolution of the system. Different from general methods to create our required coherent superposition state, in a reverse way, here we consider the required state as the starting point of evolution dynamics, and utilize laser fields to drive it into a single lower state step by step. Time reverse pulses of laser fields return the single lower state back to our required coherent superposition state based on time reversal symmetry. In principle, the computationally simple method allows the case with a large value of N. Based on the STIRAP techniques, it is robust against small variations of parameters of laser pulses and is immune to spontaneous radiation.     

通过绝热过程制备W态

提出一种方案制备W态,方案基于暗态绝热过程.制备过程中,所有原子都处于基态,光纤模保持在真空态,在一定条件下可以忽略腔场激发,因此,方案非常抗消相干.方案的另一个优点是:只要满足绝热条件,不必要精确调节相互作用时间.方案成功的几率随原子数的增加而增加.     

Perturbative and nonperturbative processes in adiabatic population transfer

With the help of superadiabatic techniques for quantum systems depending slowly on time, we demonstrate how the total transition amplitude, tracked in time in the usual adiabatic basis, can be decomposed into a perturbative part consisting of terms proportional to powers of the adiabaticity parameter, and a nonperturbative component. The interference of both components underlies the oscillations that accompany transitions in the adiabatic basis. Whereas for traditionally considered systems the final nonadiabatic transition probability is determined by the nonperturbative part alone, this is no longer correct for models describing stimulated Raman adiabatic passage (STIRAP). We explain the recently discovered breakdown of the Dykhne-Davis-Pechukas formula on general grounds, and provide simple, but accurate approximations for transition amplitudes in STIRAP systems. Received: 22 January 1998 / Revised: 17 March 1998 / Accepted: 31 March 1998     

通过绝热过程制备W态

提出一种方案制备W态,方案基于暗态绝热过程。制备过程中,所有原子都处于基态,光纤模保持在真空态,在一定条件下可以忽略腔场激发,因此,方案非常抗消相干。方案的另一个优点是：只要满足绝热条件,不必要精确调节相互作用时间。方案成功的几率随原子数的增加而增加。     

利用暗本征态的绝热演化实现非几何条件相位移动:一种实现量子计算的新方法

利用绝热演化，文章提出一种新的方法以实现量子相位门，这种相位移动既非源于动力学过程，也非源于几何操纵，它来源于暗态本身的演化，基于绝热演化的优点，这种量子逻辑门对实验参量的起伏不敏感，与几何相位门相比，这种相位门更简单，并且保真度可得到进一步提高。文章对这种相位门做一简述。