Direct quantum simulation using cold bosonic atoms in an optical lattice
使用光学晶格中的冷玻色子原子进行直接量子模拟
基本信息
- 批准号:EP/E010873/1
- 负责人:
- 金额:$ 85.91万
- 依托单位:
- 依托单位国家:英国
- 项目类别:Research Grant
- 财政年份:2007
- 资助国家:英国
- 起止时间:2007 至 无数据
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
We shall develop the experimental techniques for direct quantum simulation of condensed matter systems using ultra-cold bosonic atoms in optical lattices, in the five stages listed under the Objectives heading. Stage 1 has already been achieved in Oxford using evaporative cooling in a magnetic trap but by changing to an optical dipole trap we shall obtain BEC more quickly and speed up data taking. We plan to have made substantial progress towards stage 2 by the start of any grant period, in particular to have a high numerical aperture lens (NA=0.8) in place that gives an optical resolution of better than 1 micron at the position of the cold atoms. To deterministically prepare a single atom in each well of the optical lattice potential we shall use a scheme based on Feshbach resonances (that we have previously studied in Oxford); resonant enhancement of the interaction between atoms at a certain magnetic field prevents there being more than one atom in the same well. In stage 4, we shall implement spin-dependent interactions between atoms in neighbouring sites using a method demonstrated experimentally in Munich (and continue to explore improved methods in collaboration with Dr Dieter Jaksch and his group in Oxford). The effect of an external magnetic field on a condensed matter system is simulated by imposing a phase shift on the atomic wave functions using Raman transitions. The final quantum state of each of the atoms in the optical lattice will be determined by fluorescence as in ion traps. Once methods for direct quantum simulation have been developed with bosons, and shown to give important results, we can extend them to fermionic atoms (e.g. potassium-40) and so study an even wider range of condensed matter systems.
我们将在“目标”标题下列出的五个阶段中,开发使用光学晶格中的超冷玻色子原子直接量子模拟凝聚态物质系统的实验技术。牛津大学已经在磁阱中使用蒸发冷却实现了第一阶段,但通过改为光学偶极子阱,我们将更快地获得 BEC 并加快数据采集速度。我们计划在任何资助期开始时在第二阶段取得实质性进展,特别是安装高数值孔径透镜(NA = 0.8),在冷光位置提供优于 1 微米的光学分辨率。原子。为了确定性地在光学晶格势的每个井中制备单个原子,我们将使用基于费什巴赫共振的方案(我们之前在牛津研究过);在一定磁场下原子之间相互作用的共振增强可以防止同一阱中存在多个原子。在第四阶段,我们将使用在慕尼黑实验证明的方法来实现相邻位点的原子之间的自旋相关相互作用(并继续与牛津大学的 Dieter Jaksch 博士和他的团队合作探索改进的方法)。通过使用拉曼跃迁对原子波函数施加相移来模拟外部磁场对凝聚态物质系统的影响。光学晶格中每个原子的最终量子态将由离子陷阱中的荧光决定。一旦用玻色子开发出直接量子模拟方法,并显示出重要的结果,我们就可以将它们扩展到费米子原子(例如钾 40),从而研究更广泛的凝聚态物质系统。
项目成果
期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Dynamic optical lattices: two-dimensional rotating and accordion lattices for ultracold atoms.
动态光学晶格:超冷原子的二维旋转和手风琴晶格。
- DOI:10.1364/oe.16.016977
- 发表时间:2008-09-01
- 期刊:
- 影响因子:3.8
- 作者:R. A. Williams;J. Pillet;S. Al;B. Fletcher;M. Shotter;C. Foot
- 通讯作者:C. Foot
Time-averaged adiabatic ring potential for ultracold atoms
超冷原子的时间平均绝热环势
- DOI:10.1103/physreva.83.043408
- 发表时间:2011-02-14
- 期刊:
- 影响因子:2.9
- 作者:B. Sherlock;M. Gildemeister;E. Owen;E. Nugent;C. Foot
- 通讯作者:C. Foot
Trapping ultracold atoms in a time-averaged adiabatic potential
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- DOI:http://dx.10.1103/physreva.81.031402
- 发表时间:2010
- 期刊:
- 影响因子:2.9
- 作者:Gildemeister M
- 通讯作者:Gildemeister M
Collisional relaxation of Feshbach molecules and three-body recombination in Rb 87 Bose-Einstein condensates
Rb 87 玻色-爱因斯坦凝聚体中 Feshbach 分子的碰撞弛豫和三体重组
- DOI:http://dx.10.1103/physreva.75.020702
- 发表时间:2007
- 期刊:
- 影响因子:2.9
- 作者:Smirne G
- 通讯作者:Smirne G
A ring trap for ultracold atoms in an RF-dressed state
射频修饰状态下超冷原子的环形陷阱
- DOI:10.1088/1367-2630/10/4/043012
- 发表时间:2008-04-01
- 期刊:
- 影响因子:3.3
- 作者:W. H. Heathcote;E. Nugent;B. Sheard;C J Foot
- 通讯作者:C J Foot
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