沿原子势阱态合成维度的布洛赫振荡
量子气体
2023-08-07 v2 介观与纳米尺度物理
光学
量子物理
摘要
合成维度为在冷原子和光子学中模拟凝聚态物理提供了一种有力方法，其中一组离散自由度被耦合在一起并重新解释为沿人工空间维度的格点。然而，原子实验实现迄今受限于可沿合成维度实际耦合的人工格点数量。在此，我们首次实验实现了一种非常长且可控的原子谐振势阱态合成维度。为此，我们利用图样光动态调制原子云的囚禁势来耦合势阱态。通过控制驱动势频率与囚禁频率之间的失谐，我们在合成维度中实现了可控力。这诱导了布洛赫振荡，其中原子在数十个原子势阱态之间周期性地上下运动。我们在云的实数空间动力学中实验观察到了该行为的关键特征，并通过数值模拟和半经典理论验证了我们的观测。该实验为高度激发势阱态的操控提供了一种直观方法，并为未来在更高维度中探索拓扑物理奠定了基础。
引用
@article{arxiv.2112.10648,
title = {Bloch Oscillations Along a Synthetic Dimension of Atomic Trap States},
author = {Christopher Oliver and Aaron Smith and Thomas Easton and Grazia Salerno and Vera Guarrera and Nathan Goldman and Giovanni Barontini and Hannah M. Price},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.10648},
year = {2023}
}