【Science】：量子干涉中的新技术：动量交换降低多普勒退相干
特别说明：本文由原子创意原创撰写，旨在分享相关科研知识。因学识有限，难免有所疏漏和错误，请读者批判性阅读，也恳请大方之家批评指正。
研究背景
量子光学研究中，激光冷却的大量原子通过无限范围的光子介导的相互作用，展现了强大的量子模拟和感应平台的潜力。这些系统利用光学腔增强原子与光的相互作用，通过精细控制原子的内部和运动状态，为量子计算、量子模拟和量子度量提供了新的可能性。特别是，通过腔体介导的动量交换相互作用，原子之间可以通过集体发射和吸收光子来交换它们的动量状态，这类似于自旋交换或XX集体海森堡相互作用。
当前问题
虽然通过光学腔实现的原子相互作用极大地推动了量子多体系统的发展，但在实际应用中，如量子感测和度量中，如何精确控制这些相互作用以及如何有效抑制由多普勒展宽引起的退相干仍然是一大挑战。多普勒展宽是由于原子运动导致的能级频率展宽，这会影响系统的相干性和量子信息的准确传输。
新的思路
在本研究中，我们通过实验实现了一个单位腔体介导的动量交换相互作用，展示了如何在没有内部原子自由度参与的情况下，模拟量子磁性和超导性的XX-海森堡模型。通过创建原子密度光栅并利用动量交换抑制多普勒退相干，我们的方法类似于莫斯堡尔光谱学中使用的技术。这种新的交换相互作用不仅扩展了物质波干涉仪的功能，还可能为模拟超导体和动态规范场等复杂量子系统提供新的实验平台。
研究内容
本文主要研究了通过腔体介导的动量交换相互作用来抑制多普勒退相干的新技术。在实验中，使用激光冷却的铷原子（\(^{87}Rb\)），这些原子在一个垂直配置的双镜立波腔中被冷却和操作。实验利用了两束频率不同的激光非共振注入腔中，通过两光子拉曼跃迁或仅改变动量状态的布拉格跃迁来驱动原子。原子被初始化在地面超精细状态中，并通过布拉格激光形成动量叠加状态，实现了原子动量态的精确控制。
动量交换相互作用是通过原子密度光栅与立波腔模的相互作用实现的。这种相互作用表现为原子对的集体动量状态交换，这可以通过共同腔模式下光子的集体发射和吸收来描述。通过这种方式，实验上观察到了全体至全体的伊辛型相互作用，并且出现了多体能隙，有效地将干涉仪的物质波包束缚在一起，从而抑制了由于多普勒展宽而导致的退相干。
实验设定中，腔模的频率被设置为与D2循环跃迁蓝移大约500 MHz。一个被调控频率的调制激光在典型情况下与腔共振频率相差一个兆赫茨范围内。实验通过调整注入激光的频率偏移，优化了腔模与原子相互作用的共振条件，从而实现了高效的动量交换。
总结展望
研究总结：
通过这些实验，研究团队不仅展示了在没有内部原子自由度参与的情况下，如何在动量基础上实现量子磁性和超导模型的模拟，而且还为未来通过量子模拟来探索复杂量子相和动态规范场等提供了新的实验平台。成功地在实验上实现了通过腔体介导的动量交换相互作用，为量子模拟和量子感测领域提供了新的技术路径。通过操控铷原子内部的动量态，我们展示了如何在没有内部自由度参与的情况下，实现对动量态的精确控制，并通过动量交换相互作用有效地抑制了由多普勒退相干引起的影响。这一成果不仅加深了我们对量子多体系统动力学的理解，也为高精度量子测量技术的发展打下了坚实的基础。
展望：
这项技术的进一步发展将有助于实现更为复杂的量子相模拟，如模拟超导体和动态规范场。此外，这种通过腔体介导的动量交换相互作用的方法，能够为探索与量子信息有关的基本物理问题提供独特的实验平台，如探索不同量子态之间的转换机制及其对量子系统稳定性的影响。同时，该技术的进步还可能推动量子计算机和量子网络中关键技术的突破，尤其是在实现高效率的量子信息传输和处理方面。
文章信息
Momentum-exchange interactions in a Bragg atom
interferometer suppress Doppler dephasing
Chengyi Luo, Haoqing Zhang, Vanessa P. W. Koh, John D. Wilson, Anjun Chu, Murray J. Holland,Ana Maria Rey, James K. Thompson
声明：本文翻译以及图片来源于《science》，如有侵权，后台请联系删！
关于我们
官网：https://t.cn/A6TlOdb6
长沙原子创意信息科技有限公司，为您提供更专业、更优质、更贴心的科研绘图服务。企业成立以来，一直秉承着“诚信经营，客户需求至上”的理念，专注于期刊封面、论文插图和TOC图等业务的设计与制作。截至目前，企业拥有多名硕博科研背景、设计艺术专业等经验丰富的设计师，业务范围涵盖化学、材料、医学和环境等专业领域，客户遍布全球，设计作品先后发表在包括Nature、AAAS 、Wiley 、ACS 、RSC 、 CellElsevier、Springer、KeAi等出版社。
特别说明：本文由原子创意原创撰写，旨在分享相关科研知识。因学识有限，难免有所疏漏和错误，请读者批判性阅读，也恳请大方之家批评指正。
研究背景
量子光学研究中，激光冷却的大量原子通过无限范围的光子介导的相互作用，展现了强大的量子模拟和感应平台的潜力。这些系统利用光学腔增强原子与光的相互作用，通过精细控制原子的内部和运动状态，为量子计算、量子模拟和量子度量提供了新的可能性。特别是，通过腔体介导的动量交换相互作用，原子之间可以通过集体发射和吸收光子来交换它们的动量状态，这类似于自旋交换或XX集体海森堡相互作用。
当前问题
虽然通过光学腔实现的原子相互作用极大地推动了量子多体系统的发展，但在实际应用中，如量子感测和度量中，如何精确控制这些相互作用以及如何有效抑制由多普勒展宽引起的退相干仍然是一大挑战。多普勒展宽是由于原子运动导致的能级频率展宽，这会影响系统的相干性和量子信息的准确传输。
新的思路
在本研究中，我们通过实验实现了一个单位腔体介导的动量交换相互作用，展示了如何在没有内部原子自由度参与的情况下，模拟量子磁性和超导性的XX-海森堡模型。通过创建原子密度光栅并利用动量交换抑制多普勒退相干，我们的方法类似于莫斯堡尔光谱学中使用的技术。这种新的交换相互作用不仅扩展了物质波干涉仪的功能，还可能为模拟超导体和动态规范场等复杂量子系统提供新的实验平台。
研究内容
本文主要研究了通过腔体介导的动量交换相互作用来抑制多普勒退相干的新技术。在实验中，使用激光冷却的铷原子（\(^{87}Rb\)），这些原子在一个垂直配置的双镜立波腔中被冷却和操作。实验利用了两束频率不同的激光非共振注入腔中，通过两光子拉曼跃迁或仅改变动量状态的布拉格跃迁来驱动原子。原子被初始化在地面超精细状态中，并通过布拉格激光形成动量叠加状态，实现了原子动量态的精确控制。
动量交换相互作用是通过原子密度光栅与立波腔模的相互作用实现的。这种相互作用表现为原子对的集体动量状态交换，这可以通过共同腔模式下光子的集体发射和吸收来描述。通过这种方式，实验上观察到了全体至全体的伊辛型相互作用，并且出现了多体能隙，有效地将干涉仪的物质波包束缚在一起，从而抑制了由于多普勒展宽而导致的退相干。
实验设定中，腔模的频率被设置为与D2循环跃迁蓝移大约500 MHz。一个被调控频率的调制激光在典型情况下与腔共振频率相差一个兆赫茨范围内。实验通过调整注入激光的频率偏移，优化了腔模与原子相互作用的共振条件，从而实现了高效的动量交换。
总结展望
研究总结：
通过这些实验，研究团队不仅展示了在没有内部原子自由度参与的情况下，如何在动量基础上实现量子磁性和超导模型的模拟，而且还为未来通过量子模拟来探索复杂量子相和动态规范场等提供了新的实验平台。成功地在实验上实现了通过腔体介导的动量交换相互作用，为量子模拟和量子感测领域提供了新的技术路径。通过操控铷原子内部的动量态，我们展示了如何在没有内部自由度参与的情况下，实现对动量态的精确控制，并通过动量交换相互作用有效地抑制了由多普勒退相干引起的影响。这一成果不仅加深了我们对量子多体系统动力学的理解，也为高精度量子测量技术的发展打下了坚实的基础。
展望：
这项技术的进一步发展将有助于实现更为复杂的量子相模拟，如模拟超导体和动态规范场。此外，这种通过腔体介导的动量交换相互作用的方法，能够为探索与量子信息有关的基本物理问题提供独特的实验平台，如探索不同量子态之间的转换机制及其对量子系统稳定性的影响。同时，该技术的进步还可能推动量子计算机和量子网络中关键技术的突破，尤其是在实现高效率的量子信息传输和处理方面。
文章信息
Momentum-exchange interactions in a Bragg atom
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Chengyi Luo, Haoqing Zhang, Vanessa P. W. Koh, John D. Wilson, Anjun Chu, Murray J. Holland,Ana Maria Rey, James K. Thompson
声明：本文翻译以及图片来源于《science》，如有侵权，后台请联系删！
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长沙原子创意信息科技有限公司，为您提供更专业、更优质、更贴心的科研绘图服务。企业成立以来，一直秉承着“诚信经营，客户需求至上”的理念，专注于期刊封面、论文插图和TOC图等业务的设计与制作。截至目前，企业拥有多名硕博科研背景、设计艺术专业等经验丰富的设计师，业务范围涵盖化学、材料、医学和环境等专业领域，客户遍布全球，设计作品先后发表在包括Nature、AAAS 、Wiley 、ACS 、RSC 、 CellElsevier、Springer、KeAi等出版社。
#重症医疗概念股# ，ICU设备全产业链梳理
5月6日，卫健委等八部门联合印发《关于加强重症医学医疗服务能力建设的意见》，意见提出，到2025年末，全国重症医学床位（包括综合ICU床位和专科ICU床位，下同）达到15张/10万人，可转换重症医学床位达到10张/10万人，相关医疗机构综合ICU床医比达到1:0.8，床护比达到1:3。
重症医学（CriticalCareMedicine）是专门处理和研究危及生命的疾病状态的临床医学学科，它主要关注因各种原因导致的器官功能障碍或衰竭、危及生命或具有潜在高危因素的患者。重症医学科（IntensiveCareUnit,ICU）是重症医学的临床基地，提供系统、连续、高质量的医学监护和治疗技术，是医院中救治重症患者、应对重大突发公共卫生事件的专业科室。
重症医学科的建设与管理：根据，重症医学科应作为医疗机构中独立的一级临床科室进行建设和管理，并且应具备与其功能和任务相适应的场所、设备、设施、人员和工作条件。
可重点关注：
$迈瑞医疗 sz300760$ ：迈瑞医疗是国内医疗设备领域的领先企业，其产品包括生命信息与支持、医学影像、体外诊断等，涉及ICU所需的关键医疗设备，如呼吸机、监护仪等。
$理邦仪器 sz300206$ ：公司专注于心电、妇幼、监护等医疗器械领域，提供包括中高端彩超设备在内的多种医疗设备。
$宝莱特 sz300246$ ：公司在医疗器械领域有深厚的积累，业务包括监护设备和血液净化等。
$鱼跃医疗 sz002223$ ：鱼跃医疗是一家提供多种医疗器械的公司，其产品涵盖血压监测、体温监测等，未来将重点发力呼吸、POCT、感控等核心赛道。
$天益医疗 sz301097$ ：公司投资建设血液透析耗材及设备、ICU连续性血液净化机(CRRT)耗材及设备等，致力于提供重症医疗相关的产品和服务。
$九安医疗 sz002432$ ：九安医疗的股价曾因新冠概念股的热潮而大幅上涨，公司涉及医疗器械领域。
$朗玛信息 sz300288$ ：朗玛信息的股价在一段时间内因互联网医疗概念而上涨，公司业务涉及互联网医疗服务。
$康泰医学 sz300869$ ：公司提供包括血氧仪在内的医疗器械产品，血氧仪是判断新冠重症的重要指标之一。
5月6日，卫健委等八部门联合印发《关于加强重症医学医疗服务能力建设的意见》，意见提出，到2025年末，全国重症医学床位（包括综合ICU床位和专科ICU床位，下同）达到15张/10万人，可转换重症医学床位达到10张/10万人，相关医疗机构综合ICU床医比达到1:0.8，床护比达到1:3。
重症医学（CriticalCareMedicine）是专门处理和研究危及生命的疾病状态的临床医学学科，它主要关注因各种原因导致的器官功能障碍或衰竭、危及生命或具有潜在高危因素的患者。重症医学科（IntensiveCareUnit,ICU）是重症医学的临床基地，提供系统、连续、高质量的医学监护和治疗技术，是医院中救治重症患者、应对重大突发公共卫生事件的专业科室。
重症医学科的建设与管理：根据，重症医学科应作为医疗机构中独立的一级临床科室进行建设和管理，并且应具备与其功能和任务相适应的场所、设备、设施、人员和工作条件。
可重点关注：
$迈瑞医疗 sz300760$ ：迈瑞医疗是国内医疗设备领域的领先企业，其产品包括生命信息与支持、医学影像、体外诊断等，涉及ICU所需的关键医疗设备，如呼吸机、监护仪等。
$理邦仪器 sz300206$ ：公司专注于心电、妇幼、监护等医疗器械领域，提供包括中高端彩超设备在内的多种医疗设备。
$宝莱特 sz300246$ ：公司在医疗器械领域有深厚的积累，业务包括监护设备和血液净化等。
$鱼跃医疗 sz002223$ ：鱼跃医疗是一家提供多种医疗器械的公司，其产品涵盖血压监测、体温监测等，未来将重点发力呼吸、POCT、感控等核心赛道。
$天益医疗 sz301097$ ：公司投资建设血液透析耗材及设备、ICU连续性血液净化机(CRRT)耗材及设备等，致力于提供重症医疗相关的产品和服务。
$九安医疗 sz002432$ ：九安医疗的股价曾因新冠概念股的热潮而大幅上涨，公司涉及医疗器械领域。
$朗玛信息 sz300288$ ：朗玛信息的股价在一段时间内因互联网医疗概念而上涨，公司业务涉及互联网医疗服务。
$康泰医学 sz300869$ ：公司提供包括血氧仪在内的医疗器械产品，血氧仪是判断新冠重症的重要指标之一。
#重症医疗概念股# ，ICU设备全产业链梳理
5月6日，卫健委等八部门联合印发《关于加强重症医学医疗服务能力建设的意见》，意见提出，到2025年末，全国重症医学床位（包括综合ICU床位和专科ICU床位，下同）达到15张/10万人，可转换重症医学床位达到10张/10万人，相关医疗机构综合ICU床医比达到1:0.8，床护比达到1:3。
重症医学（CriticalCareMedicine）是专门处理和研究危及生命的疾病状态的临床医学学科，它主要关注因各种原因导致的器官功能障碍或衰竭、危及生命或具有潜在高危因素的患者。重症医学科（IntensiveCareUnit,ICU）是重症医学的临床基地，提供系统、连续、高质量的医学监护和治疗技术，是医院中救治重症患者、应对重大突发公共卫生事件的专业科室。
重症医学科的建设与管理：根据，重症医学科应作为医疗机构中独立的一级临床科室进行建设和管理，并且应具备与其功能和任务相适应的场所、设备、设施、人员和工作条件。
可重点关注：
$迈瑞医疗 sz300760$ ：迈瑞医疗是国内医疗设备领域的领先企业，其产品包括生命信息与支持、医学影像、体外诊断等，涉及ICU所需的关键医疗设备，如呼吸机、监护仪等。
$理邦仪器 sz300206$ ：公司专注于心电、妇幼、监护等医疗器械领域，提供包括中高端彩超设备在内的多种医疗设备。
$宝莱特 sz300246$ ：公司在医疗器械领域有深厚的积累，业务包括监护设备和血液净化等。
$鱼跃医疗 sz002223$ ：鱼跃医疗是一家提供多种医疗器械的公司，其产品涵盖血压监测、体温监测等，未来将重点发力呼吸、POCT、感控等核心赛道。
$天益医疗 sz301097$ ：公司投资建设血液透析耗材及设备、ICU连续性血液净化机(CRRT)耗材及设备等，致力于提供重症医疗相关的产品和服务。
$九安医疗 sz002432$ ：九安医疗的股价曾因新冠概念股的热潮而大幅上涨，公司涉及医疗器械领域。
$朗玛信息 sz300288$ ：朗玛信息的股价在一段时间内因互联网医疗概念而上涨，公司业务涉及互联网医疗服务。
$康泰医学 sz300869$ ：公司提供包括血氧仪在内的医疗器械产品，血氧仪是判断新冠重症的重要指标之一。
5月6日，卫健委等八部门联合印发《关于加强重症医学医疗服务能力建设的意见》，意见提出，到2025年末，全国重症医学床位（包括综合ICU床位和专科ICU床位，下同）达到15张/10万人，可转换重症医学床位达到10张/10万人，相关医疗机构综合ICU床医比达到1:0.8，床护比达到1:3。
重症医学（CriticalCareMedicine）是专门处理和研究危及生命的疾病状态的临床医学学科，它主要关注因各种原因导致的器官功能障碍或衰竭、危及生命或具有潜在高危因素的患者。重症医学科（IntensiveCareUnit,ICU）是重症医学的临床基地，提供系统、连续、高质量的医学监护和治疗技术，是医院中救治重症患者、应对重大突发公共卫生事件的专业科室。
重症医学科的建设与管理：根据，重症医学科应作为医疗机构中独立的一级临床科室进行建设和管理，并且应具备与其功能和任务相适应的场所、设备、设施、人员和工作条件。
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