探测光晶格钟中的多体相互作用

我们提出了一个统一的理论框架，用于描述最近在操作包含数千个费米子碱土原子的光晶格钟时观测到的多体效应。该框架基于一个多体主方程， accounted for 被探测原子量子动力学过程中弹性与非弹性 p 波和 s 波相互作用、有限温度效应以及激发不均匀性之间的相互影响。我们展示并比较了主方程在不同参数区域下的解。结果表明，通过使用所谓的截断维格纳近似（Truncated Wigner Approximation），可以在开放量子系统的背景下获得通解。我们利用所开发的框架对 JILA $^{87}$Sr 和 NIST $^{171}$Yb 光晶格钟在 Ramsey 光谱学期间观测到的条纹密度偏移和衰减进行了建模。所开发的框架为处理各种强关联和驱动的开放量子自旋系统开辟了一条合适的途径。