Towards a Twisted Atom Laser: Cold Atoms Released from Helical Optical Tube Potentials

我们研究了寒冷原子最初被约束在螺旋光管（HOT）中的量子动力学，随后释放到自由空间。这种螺旋形势场通过具有轨道角动量的结构光场工程实现，对约束的原子集在约束期间施加螺旋几何。我们考察了这种几何如何塑造初始量子态，特别是其空间局部分布和相位结构，以及这些特征如何影响随后的自由演化。我们的分析表明，整体约束几何支持形成空间相干的结构波包，为实现螺旋玻色-爱因斯坦凝聚物和定向原子激光器的实现铺平了道路。该结果对于量子技术的应用具有特别意义，例如相干原子束成形、物质波干涉和引导量子物质的运输。