Completing the optical spectroscopy of the $6p_{J}$ manifold: the $5p_{3/2}\rightarrow 6p_{1/2}$ electric dipole forbidden transition in atomic rubidium
我们提出了铷原子中$5p_{3/2} \rightarrow 6p_{1/2}$电偶极禁戒跃迁激发的第一个证据。实验是在铷原子蒸气室中进行的，采用反向传输光束的无多普勒光学-光学双共振光谱技术。这与以前报道的$6p_{J}$流形中另一个精细跃迁$J=3/2$的激发方案相似。使用锁定到$D_2$线的最大F循环跃迁的二极管激光器的$5s_{1/2} \rightarrow 5p_{3/2}$电偶极子制备步骤用于制备第一激发态的原子。这之后是$5p_{3/2} \rightarrow 6p_{1/2}$偶极禁戒激发，在双光子梯（$Ξ$）激发方案。通过检测由直接衰变到$5s_{1/2}$基态产生的$421$ nm荧光来验证$6p_{1/2}$激发态原子的产生。还研究了衰减荧光谱线相对强度的偏振依赖性。不同的偏振配置的光束的实验数据进行了比较，考虑在制备步骤中的强原子场耦合的计算结果，其次是一个弱的电四极激发和蓝色荧光衰减发射。实验和这三步模型之间的良好协议被发现在两种同位素的线性-线性极化的情况下。
2018-12-02 physics.atom-ph
Measurement of the electric dipole moments for transitions to rubidium Rydberg states via Autler-Townes splitting
本文报道了铷原子$5P_{3/2}\to nD_{5/2}$与$20<n<48$跃迁的电偶极矩的直接测量。测量是在超冷样品中进行的，通过观察Autler-Townes分裂的三能级梯形方案，通常用于2-光子激发的里德伯态。据我们所知，这是第一次系统地测量铷原子从低激发态到里德堡态跃迁的电偶极矩。由于其简单性和通用性，该方法可以很容易地扩展到其他跃迁和其他原子物种，几乎没有限制。实验结果与理论分析吻合较好，证明了测量方法的可靠性。
2011-03-14 physics.atom-ph quant-ph
Measuring the Stokes parameters for light transmitted by a high-density rubidium vapour in large magnetic fields
在这里，我们报告的绝对吸收和光的色散在一个稠密的铷蒸汽上的D2线在弱探测制度与外加磁场的测量。提出了一个包括偶极-偶极相互作用和塞曼效应的蒸汽的电极化率模型。预测的磁化率进行了全面的测试，通过与实验光谱的字段高达800 G。介质的色散特性的测试作为原子光失谐的函数的斯托克斯参数的实验测量和理论预测之间的比较。
2011-12-16 physics.atom-ph
Long range dipole-dipole interaction in atomic vapors probed by double-quantum two-dimensional coherent spectroscopy
利用光学双量子二维相干光谱（2DCS）研究了钾原子和铷原子蒸气中原子间的偶极-偶极相互作用。对于钾和铷，偶极-偶极相互作用的密度分别为$4.81 \times 10^8$ cm $^{-3}$和$8.40 \times 10^9$ cm $^{-3}$，对应于钾的平均原子间距为15.8 $μ$ m或$3.0\times 10^5a_0$，铷的平均原子间距为6.1 $μ$ m或$1.2\times 10^5a_0$，其中$a_0$是玻尔半径。我们报告的最低原子密度在偶极-偶极相互作用被检测到。实验结果证实了偶极-偶极相互作用的长程性质，这对于理解原子/分子中的多体物理是至关重要的。长程相互作用在涉及多体相互作用的基于原子的应用中也有意义。此外，我们证明了双量子2DCS是足够敏感的探测偶极-偶极相互作用的密度，可以实现与冷原子在磁光阱中，铺平了道路的双量子2DCS研究冷原子和分子。该方法还可以为研究诸如量子点和钻石色心等固态系统中的长程相互作用开辟一条新途径。
2018-11-19 physics.atom-ph
Observation of Electric Quadrupole Transitions to Rydberg nd States of Ultracold Rubidium Atoms
我们报告的观察偶极禁止，但四极允许，单光子跃迁到高里德堡态的Rb。利用脉冲紫外光激发磁光阱中的超冷原子，我们在一定的主量子数范围内激发了$n=27-59$跃迁。与从$5s \to np$的偶极允许（E1）跃迁相比，这些E2跃迁弱约2000倍。我们还报告测量的异常$np_{3/2} : np_{1/2}$精细结构的转变强度比$n=28-75$。这两个结果与理论预测一致。
2008-09-13 physics.atom-ph
New example of charge conjugation and parity violation from search for a permanent electric dipole moment of Rubidium atom
量子力学认为，由于原子的球对称性，所有的原子都不具有永久电偶极矩。因此，自然界中除了极性分子外，不存在极性原子。由极性物质取向引起的极化率与绝对温度T成反比，而原子的感生极化率与温度无关。利用特殊的电容器，我们的实验发现Rb原子在非均匀电场中的定向运动，Rb原子的基态是极性原子，具有大的EDM：d（Rb）=2.72*10-29C.m = 1.70*10-8e.cm。实验表明，Rb蒸气的焓与T的关系为焓=B/T，其中，作为极性分子，斜率B =380（k）。测量了其在不同电压V下的电容C。C-V曲线表明，当E> 8.5 × 104 V/m时，Rb蒸气出现饱和极化。在Rb原子中发生了CP（电荷共轭和宇称）破坏的新例子（参见arXiv 0809.4767）。如果Rb原子有大的EDM，为什么没有观察到线性斯塔克效应？这篇文章详尽地讨论了这个问题。由于实验的细节在文中有详细的描述，所以我们的结果很容易重复。
2008-10-04 physics.atom-ph
Guided transport of ultracold gases of rubidium up to a room-temperature dielectric surface
我们报告的引导运输的原子样品沿光波导到室温下的电介质表面。该技术利用了一个简单的混合陷阱，由一个单束偶极陷阱定位在磁四极电势的场零点以下约125 μm。通过施加中等偏置场（<12 G）以沿着偶极阱的轴移动磁场零点来实现传输。我们使用的技术来证明，原子气体可以精确地定位在控制距离的表面可以忽略不计的加热或损失。这项工作形成了一个很好的基础，为未来的研究原子表面相互作用，使用超冷原子气体。
2012-03-29 physics.atom-ph
Parity non-conservation in rubidium atom
目前，理论上的不确定性限制了对原子宇称不守恒（PNC）测量的解释。我们计算了铷原子的PNC $5s$ - $6s$电偶极跃迁振幅，证明了铷原子是一个很好的候选者，可以在标准模型之外寻找新的物理，因为铷原子的计算精度可以高于铯原子。铯的PNC是目前标准模型的最佳低能测试，因此，对铷的类似测量为该领域的进一步发展提供了一个很好的选择。我们还计算了核自旋依赖的宇称非守恒（PNC）振幅的一部分，这是需要从PNC测量提取的核anapole时刻。
2012-11-01 physics.atom-ph
Intrinsic Electric Dipole Moments of Paramagnetic Atoms: Rubidium and Cesium
顺磁原子的电偶极矩（EDM）对本征EDM的贡献很敏感，EDM的贡献来自于原子内电子的EDM贡献以及电子与原子核的标量-赝标量（S-PS）相互作用。电子EDM和S-PS EDM对原子EDM的贡献为Z ^[3]。因此，重顺磁原子系统将表现出大的增强因子。然而，耦合的性质是如此之小，它成为高精度原子实验的兴趣。本文用相对论耦合团簇（RCC）理论计算了Rb和Cs的基态由于电子EDM和S-PS EDM引起的EDM增强因子。强调了获得精确的增强因子和实验结果对推断电火花加工可靠极限的重要性。
2008-04-07 hep-ph physics.atom-ph
Enhanced Raman sideband cooling of caesium atoms in a vapour-loaded magneto-optical trap
本文报道了铯原子在标准单池汽态磁光阱中的三维简并拉曼边带冷却（3D DRSC）。我们的改进方案包括使用单独的再泵浦激光器和优化的晶格失谐。我们将$1.5 \times 10^7$原子加载到拉曼晶格中，失谐量为-15.5 GHz（到基态F = 3）。利用增强型3D DRSC在12 ms内将它们从60 $μ$ K冷却到1.7 $μ$ K，获得的原子数约为$1.2 \times 10^7$。提出了一个理论模型来模拟测量的被困原子数。计算结果与实验数据吻合较好。该技术为在单电池系统中将大量超冷Cs原子加载到交叉偶极阱和高效蒸发冷却中铺平了道路。
2015-03-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Sympathetic cooling in a mixture of diamagnetic and paramagnetic atoms
我们将镱的双色光偶极阱与铷的Ioffe-Pritchard型磁阱相结合，在实验上实现了超冷顺磁性铷原子和反磁性镱原子的混合阱。在这个混合阱中，通过与铷的弹性碰撞实现了五种不同的镱同位素的共振冷却。观察到镱同位素的质量上的种间碰撞截面的强烈依赖性。
2010-08-07 physics.atom-ph
Microwave Spectroscopy of Cold Rubidium Atoms
研究了微波辐射对磁光阱中$^{85}Rb$冷原子云共振荧光的影响。辐射频率被调谐到铷原子5S基态超精细分裂频率附近。微波场诱导5S（F=2）和5S（F=3）态的磁子能级之间的磁偶极跃迁，导致荧光信号的变化。通过调节微波辐射频率记录共振荧光光谱。观察到的光谱被发现是基本上依赖于研究中的过渡和冷却方案中使用的再泵浦激光的频率。
2004-09-29 physics.atom-ph
Preliminary studies for anapole moment measurements in rubidium and francium
在Fr中的anapole测量的准备工作表明在Rb链中进行类似测量的可能性。基于单核子模型的灵敏度分析表明，核子弱相互作用参数有可能受到强限制。存在比之前发现的值低得多的磁场的值，其对场中的一阶变化不敏感。Rb中的阿那极矩效应对应于比Fr小80倍的等效电场，但同位素的稳定性和装置中偶极阱的电流性能，在这里，是令人鼓舞的追求测量。
2010-01-06 physics.atom-ph
Measurement and numerical calculation of Rubidium Rydberg Stark spectra
本文报道了用电磁感应透明（EIT）方法测量静态电场中$^{87}$ Rb里德伯原子的斯塔克位移能级。电场强度高达500 V/cm，范围超过经典的电离阈值，使用电极内的玻璃细胞与铷蒸汽。在高信噪比下得到了主量子数$n=35$和$n=70$的Stark图，并与[M. L. Zimmerman等人，Phys. Rev. A 20，2251（1979）]，其最初仅针对$n=15$周围的状态进行验证。我们还计算了低位态和斯塔克位移里德堡态之间的偶极矩阵元，给出了EIT信号相对强度的理论估计。本文的工作在高主量子数和高电场范围内扩展了该数值方法的实验验证，其精度可达2 MHz。
2015-03-31 physics.atom-ph
Large Contributions of Negative Energy States to Forbidden Magnetic-Dipole Transition Amplitudes in Alkali-Metal Atoms
研究了碱金属原子负能态对禁戒磁偶极$ns_{1/2}-(n+1)s_{1/2}$跃迁的影响。我们发现，NES的贡献是显着的，在几乎所有的情况下，铷减少的过渡率的一个因素8。我们列出了碱金属的磁偶极（M_1）跃迁振幅。我们对铯的M_1值，在精确测量的情况下，与实验相差16%。我们简要地讨论了NES效应的实验测试的可行性。
1999-05-20 physics.atom-ph
CrRb: a molecule with large magnetic and electric dipole moments
本文计算了铬-铷杂原子分子52 Cr-87 Rb的Born-Oppenheimer势能曲线，以及基态Cr和Rb原子相互作用的长程色散系数。我们计算的范德华系数（C6=1770 a.u.）预期误差为3%。处于平衡分离的基态6 σ +分子具有de（Re=3.34 A）= 2.90 D的永久电偶极矩。我们研究了Cr和Rb原子的超精细和偶极碰撞，发现弹性和非弹性截面比为100-1000。
2010-05-19 physics.atom-ph
AC-Stark shift and photoionization of Rydberg atoms in an optical dipole trap
我们用聚焦CO $_2$激光形成的光偶极阱测量了铷原子87的$14D_{5/2}$里德堡态的交流斯塔克位移。我们发现与自由电子在光场中经历有质动力势的模型有很好的定量一致性。为了重现所观察到的光谱，我们考虑到由于光电离的里德伯态的加宽。提取的横截面是兼容与以前的测量相邻的里德伯态。
2010-11-03 physics.atom-ph
Production of a rubidium Bose-Einstein condensate in a hybrid trap with light induced atom desorption
我们报道了在一个简化的真空装置中产生铷玻色-爱因斯坦凝聚体。利用光致快速原子蒸气压调制技术，在超高真空条件下，获得了具有16秒中等保守寿命的大数目磁光阱。随后的蒸发冷却在混合磁四极加光偶极阱中分两个阶段进行。在这两个阶段中观察到高蒸发效率，并且具有多于10个$^5$原子的$^{87}$ Rb BEC可以可靠地产生，总蒸发时间仅为9.5秒。
2013-03-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Charge-induced optical bistability in thermal Rydberg vapor
研究了受驱动的里德伯原子系综中的光学双稳现象。通过对铷和铯的热蒸气进行两个实验，我们能够揭示导致这种非线性行为的潜在相互作用机制。由于这两种原子的性质不同，我们认为里德堡态的大极化率与自发电离里德伯原子的电场的结合是相关的相互作用机制。在铷的情况下，我们直接测量的电场的情况下，通过两个物种的光谱。在铯中，我们利用不同l态的极化率的不同符号和施加电场的可能性。这两个实验使我们能够排除偶极-偶极相互作用，并支持我们的假设的电荷诱导的双稳态。
2016-12-19 physics.atom-ph
Magic wavelengths for the $5s-18s$ transition in rubidium
魔波长，其中没有差分交流斯塔克位移的基态和激发态的原子，允许捕获激发里德伯原子，而不扩大光学跃迁。这是实现量子门和其他量子信息协议与里德伯原子的重要工具，可靠的理论方法来找到这样的神奇波长是非常有用的。我们采用高精度的全阶方法计算了铷原子$5s-18s$跃迁的魔波长，并通过测量光偶极阱中原子在魔波长附近的光移，将计算结果与实验结果进行了比较.
2015-03-10 physics.atom-ph quant-ph
Degenerate Bose-Fermi mixtures of rubidium and ytterbium
我们首次实现了玻色子$^{87}$ Rb和费米子$^{171}$ Yb原子在混合光偶极阱中的量子简并混合，该混合光偶极阱具有可调谐的、依赖于物种的捕获势。$^{87}$ Rb被证明是一个可行的制冷剂的非相互作用的$^{171}$ Yb原子，冷却到$2.4 \times 10^5$ $^{171}$ Yb原子的温度为$T/T_F = 0.16(2) $，同时形成一个$^{87}$ Rb BEC的$3.5 \times 10^5$原子。此外，我们证明了我们的能力，独立定制的潜力，为每个物种，这铺平了道路，研究杂质浸在玻色气体。
2015-10-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Rabi oscillations at three-photon laser excitation of a single rubidium Rydberg atom in an optical dipole trap
本文首次在光偶极阱单个铷原子上观测到三光子拉比振荡，利用1367 nm强激光调控中间能级失谐，并探讨了提升相干性以服务量子信息处理的方法。
2024-10-02 physics.atom-ph quant-ph
Ultracold giant polyatomic Rydberg molecules: coherent control of molecular orientation
我们预言了一类由囚禁的超冷里德伯原子和极性分子形成的超冷巨分子的存在。导致这种分子形成的相互作用是各向异性电荷-偶极相互作用（$a/R^2$）。我们发现，突出的候选分子，如KRb和氘代羟基（OD）应绑定到里德堡铷原子，能量$E_b\simeq 5-25$ GHz的距离$R\simeq 0.1-1 \ μ$ m。这些分子在双阱中形成，模仿手性分子，每个阱含有特定的偶极取向。我们制备了一组相关的修饰电子偶极本征态，用于共振拉曼方案中相干控制偶极取向，并创建猫状纠缠态的极性分子。
2010-03-10 physics.atom-ph
Collective suppression of optical hyperfine pumping in dense clouds of atoms in microtraps
我们观察到一个密度依赖的集体抑制之间的超精细基态的冷铷原子的亚微米大小的云阵列的光泵。拉曼跃迁速率的抑制可以用强的共振偶极-偶极相互作用来解释，这种相互作用随着原子密度的增加而增强。观察结果是一致的随机电动力学模拟，将通过内部原子水平嵌入耦合偶极模型的非线性人口转移的影响。
2019-12-05 physics.atom-ph
Experimental and theoretical study of dynamic polarizabilities in the $5S_{1/2}$-$5D_{5/2}$ clock transition in rubidium-87 and determination of E1 matrix elements
本研究测量了铷-87双光子原子钟在770-800nm范围内的光移和动态极化率，确定了幻波长和E1矩阵元的实验与理论值，解决了先前的理论与实验差异。
2022-12-21 physics.atom-ph
Long-range dipole-dipole exchange-induced atomic grating
本文提出一种基于超冷铷原子系综与可移动里德伯自旋原子的偶极交换诱导光栅方案，利用自旋原子空间位置动态调控电磁诱导光栅，为光栅调控提供新途径。
2024-04-02 physics.atom-ph quant-ph
Optical dipole micro-trap for atoms based on crossed planar photonic waveguides
该研究建模了由交叉悬浮光子脊形波导中双色倏逝波相长叠加形成的原子光学偶极微阱，估算铷原子阱参数并探讨其量子信息应用。
2023-11-02 physics.atom-ph quant-ph
Large Effects of Electric Fields on Atom-Molecule Collisions at Millikelvin Temperatures
利用外场控制冷分子之间的相互作用可以阐明量子力学在分子碰撞中的作用。我们建立了一个新的实验平台，其中超冷铷原子和冷氨分子分别被磁场和电场捕获，然后结合起来研究碰撞。我们观察到的非弹性过程比预期的更快，从早期的无场计算。我们使用量子散射计算表明，电场可以有一个重大的影响碰撞的结果，即使在没有偶极-偶极相互作用。
2011-01-14 physics.atom-ph
An ultracold, optically trapped mixture of {87}Rb and metastable {4}He atoms
我们报道了在光偶极阱中实现超冷（<25 μ K）的铷（{87}Rb）和亚稳三重态氦（{4}He）混合物。我们的方案包括激光冷却的双物种磁光阱，同时MW和RF诱导的强制蒸发冷却的四极磁阱，并转移到一个单光束的光偶极阱。我们观察到长的捕获寿命的双重自旋拉伸的自旋态混合物和测量更短的寿命为其他自旋态组合。我们讨论了实现碱金属和亚稳态氦原子的量子简并混合物的前景。
2016-11-04 physics.atom-ph
Bose-Einstein Condensation in a CO_2-laser Optical Dipole Trap
本文报道了在紧束缚CO_2激光偶极势作用下，利用囚禁原子实现稀原子气体的玻色-爱因斯坦凝聚。在交叉束和单束阱中，通过直接蒸发冷却实现了铷原子的量子简并。这些全光凝聚实验的核心是通过激光冷却技术在准静态偶极阱中获得高初始原子密度的能力。最后，我们证明了场不敏感的mF =0自旋投影中凝聚体的形成.这抑制了来自杂散磁场的化学势波动。
2003-12-17 cond-mat.soft physics.atom-ph
Spectroscopy of cold rubidium Rydberg atoms for applications in quantum information
处于高激发态（里德伯态）的原子具有许多独特的性质，这使得它们在量子信息中的应用具有吸引力。这些是大的偶极矩，寿命和极化率，以及里德伯原子之间的强长程相互作用。激光冷却和精密光谱学的实验方法使得能够捕获和操纵单个里德伯原子，并将它们应用于基于光阱中的单个中性原子的量子计算机的量子比特上的量子门的实际实现。本文综述了作者在俄罗斯科学院罗扎诺夫半导体物理研究所和新西伯利亚国立大学进行的关于磁光阱中冷铷里德伯原子的激光和微波光谱及其在量子信息中的可能应用的实验和理论工作。我们还简要回顾了其他团体在这方面所做的研究。
2016-05-24 physics.atom-ph quant-ph
Ultracold atoms in a dipole trap in microgravity
Centre National d’Etudes Spatiales（法国国家空间研究中心）
利用两束交叉激光束实现高效蒸发冷却，产生超冷 rubidium 原子气体，为量子传感器和空间超冷原子物理研究奠定基础。
2026-02-18 physics.atom-ph
Fast compression of a cold atomic cloud using a blue detuned crossed dipole trap
我们在实验上实现了一个可压缩的蓝失谐交叉偶极冷原子阱，它允许对5 × 10^7个铷原子进行快速动态压缩（约5 ~ 10 ms），密度高达约10^13 cm^-3。偶极阱由两个相交的蓝失谐激光管组成。这些管使用单个快速旋转的激光束形成，对于足够快的旋转频率，激光束可以通过准静态电势精确地描述。通过动态地减小陷阱体积来压缩原子云，导致密度接近Ioffe-Reggel光局域化准则。
2012-10-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Observation of suppression of light scattering induced by dipole-dipole interactions in a cold atomic ensemble
本文研究了在偶极-偶极相互作用下，用近共振弱激光照射冷铷原子云时集体散射的出现。原子样品的大小与光的波长相当。当原子数从1逐渐增加到450时，我们观察到谱线变宽，出现小的红移，与此一致的是，相对于无相互作用原子的情况，散射光受到强烈的抑制。包括内部原子级结构的数值模拟与数据一致。
2014-10-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Accurate determination of electric-dipole matrix elements in K and Rb from Stark shift measurements
Miller等人[1]已经高精度地测量了钾和铷D1线的斯塔克位移。在这项工作中，我们结合这些测量与我们的全阶计算，以确定的值的电偶极矩阵元素的4p_j-3d_j'跃迁的K和Rb的5p_j-4d_j'过渡到高精度。4p_1/2-3d_3/2和5p_1/2-4d_3/2跃迁对K和Rb的np_1/2态极化率的贡献约为90%，剩余的10%可用相对论全阶方法精确计算。因此，结合实验数据和理论计算，我们可以确定np-（n-1）d矩阵元素及其不确定度。我们比较这些值与我们的NP-（n-1）D矩阵元素在K和Rb的基准测试的准确性的所有顺序的方法过渡涉及ND状态的所有顺序计算。这样的矩阵元素是特别感兴趣的许多应用，如在碱金属原子的魔波长的测定状态不敏感的冷却和捕获和测定黑体辐射的移动与离子的光学频率标准。
2007-08-31 physics.atom-ph
Observation of the Stark-tuned Forster resonance between two Rydberg atoms
处于高激发里德堡态的冷原子是通过长程偶极-偶极相互作用实现量子计算机量子逻辑门的理想候选者。双量子比特门只需要两个紧密的里德伯原子的受控相互作用。本文报道了在小激光激发体积中首次观测到的两个冷铷里德伯原子之间的共振偶极-偶极相互作用。相互作用的强度通过使用斯塔克效应将里德伯能级微调到福斯特共振来控制。观察到的共振线形状与数值蒙特卡罗模拟吻合得很好。
2010-02-19 physics.atom-ph quant-ph
Evaporative cooling of a small number of atoms in a single-beam microscopic dipole trap
我们在实验上演示了几百个铷87原子在单束微观偶极阱中的蒸发冷却。从800个原子开始，在125微开尔文的温度下，我们在3s内产生了40个原子在110nK的非极化样品。蒸发结束时的相空间密度达到1，接近量子简并。蒸发后相空间密度的增益为10^3。我们发现，用于更大数量的原子的标度律仍然是有效的，尽管参与蒸发冷却过程的原子数量很少。我们还比较了我们的结果，一个简单的动力学模型描述的蒸发过程，并找到良好的协议与数据。
2013-07-26 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Time-Resolved Rubidium-Assisted Electron Capture by Barium (II) Cation
本文首次构建了三维电子动力学模型，用MCTDH算法模拟超冷钡(II)在邻近铷原子辅助下的环境辅助电子俘获，验证了该过程的可行性并量化了俘获概率，为实验实现提供了理论依据。
2024-05-02 physics.atom-ph physics.comp-ph quant-ph
Stark-tuned Förster resonance and dipole blockade for two to five cold Rydberg atoms: Monte Carlo simulations for various spatial configurations
本文给出了不同空间位形下2 ~ 5个冷铷里德伯原子间斯塔克调谐Förster共振和偶极阻塞的蒙特卡罗模拟结果。研究了原子空间不确定性对共振振幅和共振谱的影响。分析了在两个冷里德伯原子之间的Förster共振下观测相干类拉比布居振荡的可行性。光谱和里德堡偶极封锁的保真度计算各种实验条件下，包括非零失谐的Förster共振和有限的激光线宽。结果进行了讨论的背景下的量子信息处理与里德伯原子。
2010-11-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Equilibrium trapping of cold atoms using dipole and radiative forces in an optical trap
本文报道了在近光共振区用一种新的方法实现对冷原子的高效囚禁。近光共振条件下的光阱不仅包含偶极力，还包含辐射力，而远光共振条件下的光阱仅包含偶极力。我们估计了超冷铷原子的近光学共振陷阱在-0.373和-2.23太赫兹之间的共振范围。被囚禁原子的时间依赖性表明了近光共振阱中稳定质心位置的差异，也表明了这种差异是由光偶极平衡条件和辐射力的变化引起的。一个稳定的位置只取决于激光失谐由于辐射力的变化;然而，该位置是无效的对激光强度的变化，这导致在辐射力的变化。
2019-02-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
A robust limit for the electric dipole moment of the electron
电偶极矩构成了一种寻找新物理的竞争性方法，对新的CP破坏相特别敏感。考虑到这一领域以及更普遍的粒子物理学的实验和理论进展，出现了比通常使用的边界更可靠的边界的必要性。因此，我们提出了一种改进的提取的电子的电偶极矩和电子-核子耦合的相关系数，考虑到理论的不确定性和可能的取消，用于模型相关的分析。具体而言，我们在95% C. L. |d_e| <=0.14 10^{-26}e cm，与通常引用的YbF分子的结合非常相似，但以更保守的方式获得。此外，我们详细研究的前景进行改进，并推导出目前正在调查的几个顺磁系统的偶极矩的上限，即铯，铷和Francium。
2013-01-22 hep-ph physics.atom-ph
Evaporative cooling from an optical dipole trap in microgravity
近年来，冷原子不仅可以在地面上，而且可以在微重力环境中证明其科学影响，例如不来梅的落塔，探空火箭和抛物线飞行。我们研究了在光学偶极阱中冷原子的制备，重点是微重力条件下的蒸发冷却。高达$ 1\times10^{6} $铷-87原子在不来梅的落塔中自由降落期间从暂时黑暗的磁光阱中被光学捕获。蒸发的效率被确定为在有和没有重力的影响下是相等的。这是证实了使用数值模拟，证明在这两种情况下，由于光学势的非谐性的蒸发的尺寸是三维的。这些发现为在微重力下进行各种超冷原子实验铺平了道路，并支持其他现有的基于原子芯片的实验，但计划增加光学偶极阱，例如即将对当前和过去的空间实验进行的后续任务。
2019-09-09 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Adsorbate Electric Fields on a Cryogenic Atom Chip
我们研究了低温原子芯片从室温冷却到低温时，吸附物产生的电场的行为。使用里德伯电磁感应透明，我们测量的场强与距离从一个1平方毫米的YBCO图案到YSZ芯片基板。我们发现，在室温下，一个本地化的和稳定的偶极场，并归因于化学吸附的铷原子的饱和层的YBCO。当芯片冷却到83 K时，我们观察到电场的符号变化以及从局部到离域偶极子密度的转变。我们涉及到这些变化的发病时，在芯片表面上的物理吸附的范德华吸引力克服了热脱附机制。我们的研究结果表明，通过仔细选择衬底材料，它可能会减少原子吸附在芯片上所造成的电场，开放实验控制里德伯表面耦合方案。
2014-01-03 physics.atom-ph
All-Optical Realization of an Atom Laser
我们用全光学技术演示了一个原子激光器。在一个准静态偶极阱中，用一束紧聚焦的CO $_{2}$激光束直接蒸发冷却，产生了铷原子的玻色-爱因斯坦凝聚体。施加的磁场梯度允许仅在场不敏感的$m_{F} = 0$自旋投影中形成凝聚体，这抑制了来自杂散磁场的化学势的波动。通过控制偶极阱势的持续降低，从玻色-爱因斯坦凝聚体中引出准直的单能原子束，形成一种新型的原子激光器。
2003-12-16 cond-mat.soft physics.atom-ph
Transmission of near-resonant light through a dense slab of cold atoms
随机定位的共振散射体的光学性质是一个根本性的困难问题，要解决的密度和几何形状的范围很广。我们用近共振光探测一团稠密的铷原子云来进行实验研究。原子被限制在具有亚波长厚度的板状几何结构中。我们探测云的光学响应，因为它的密度，因此光致偶极-偶极相互作用的强度增加。我们还描述了一个耦合偶极子模拟的基础上，进一步补充微扰方法的理论研究。该模型定性地再现了光学深度饱和、跃迁展宽和共振蓝移的实验观察。
2017-12-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Anisotropic Interactions in Electric Field Polarized Ultracold Rydberg Gases
我们计算了在恒定电场中相互作用里德伯原子的对势曲线，并利用它们确定了有效的$C_3$偶极-偶极和$C_6$范德华系数。我们比较的$C_3$和$C_6$与实验中的极化电场的角度是不同的准一维陷阱在超冷温度的轴。通过原子极化产生的偶极具有依赖于角度的偶极-偶极相互作用。我们研究了两个处于$50S_{1/2}$态的里德伯原子在封锁区的相互作用势。对于接近封锁半径$R_{bl} \approx 4 - 6\,μ$ m的核间距，分子计算与实验结果的一致性要比基于单原子性质的计算和用于分析原始实验的$C_3$和$C_6$的独立计算好得多.我们发现，计算的$C_6$系数是在$8\%$的实验值，而$C_3$系数是在$20\%$的实验值。
2019-06-21 physics.atom-ph quant-ph
Fast Penning Ionization of Cold Rydberg atoms in an Electric Field
本研究在50V/cm静电场下的冷铷里德堡原子稀薄气体中观测到快速彭宁电离，其速率远高于无场理论值，揭示了电场降低电离阈值、增强偶极相互作用开辟新自电离通道的机制，为冷里德堡量子系统的稳定性分析和调控提供了新依据。
2025-10-28 physics.atom-ph
Defect-free atomic array formation using Hungarian matching algorithm
最近已经证明了将单个原子确定性地加载到任意二维晶格点上，其中通过动态控制光学偶极势，来自概率加载晶格的原子被重新定位到目标晶格点以形成零熵原子晶格。在这种原子重排中，如何将原子与目标位点配对是一个组合优化问题：蛮力方法搜索所有可能的组合，因此过程很慢，而启发式方法具有时间效率，但不能保证最佳解决方案。在这里，我们使用匈牙利匹配算法作为一个快速和严格的替代这个问题的无缺陷的原子晶格形成。我们的方法利用了一个优化的成本函数，限制无碰撞的指导路径，使原子损失由于碰撞在重排过程中最小化。实验是用全息控制的光偶极阱捕获和引导冷铷原子进行的。将原子从部分填充的7 × 7格点迁移到3 × 3目标格点的结果与理论分析非常一致：使用匈牙利算法最小化了碰撞和侵入路径，提高了性能，成功概率比启发式最短移动方法高50%以上.
2017-04-24 physics.atom-ph
Two-mode and dual-resonant planar photonic waveguides for efficient guiding and trapping of atoms
本研究针对超冷原子囚禁需求，提出基于悬浮光学肋形波导的双色双模倏逝光方案，通过高低频光分别以双模、单模传输并调谐至不同原子跃迁，提升偶极势深度，应用于铷原子时阱深可达0.3 mK以上。
2025-07-31 physics.app-ph physics.atom-ph quant-ph
All-optical reconstruction of atomic ground-state population
原子系综基态内的布居分布在各种量子光学过程中具有重要意义。我们提出了一种方法来重建详细的人口分布从一组吸收测量与各种频率和偏振，通过利用探测跃迁的偶极矩阵元素之间的差异。该技术是实验上实现的热铷蒸气，展示了人口为基础的分析，在两个光泵浦的例子。结果被用来验证和校准一个详细的数值模型，并讨论了重建方案的局限性，这是由于偶极矩阵元素的对称性。
2010-02-08 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Cooperative Enhancement of Energy Transfer in a High-Density Thermal Vapor
本文对铷原子热蒸气中的能量转移进行了实验研究。我们测量的荧光光谱在可见光和近红外作为原子密度的函数，使用共聚焦显微镜。在低密度下，我们观察到与众所周知的能量池过程一致的能量转移。相比之下，在临界密度以上，我们观察到一个戏剧性的增强的荧光从高躺状态，这是不被预期从动力学理论。我们发现，D1和D2共振线上激发的密度阈值对应于偶极-偶极相互作用开始占主导地位的值，从而表明这些相互作用在增强发射中的关键作用。
2013-08-01 physics.atom-ph quant-ph
Twisted Electron Collisions Enhance the Production of Circular Rydberg States
扭曲电子碰撞通过转移轨道角动量增强环状瑞德堡态的产生，为量子模拟提供新途径。
2025-11-25 physics.atom-ph
Absolute and ratio measurements of the polarizability of Na, K, and Rb with an atom interferometer
我们用具有电场梯度的马赫-曾德尔原子干涉仪测量了钠、钾和铷的基态电偶极极化率。我们发现α_Na=24.11（2）_stat（18）_sys x 10^-24 cm ^3，α_K=43.06（14）（33），α_Rb=47.24（12）（42）。由于这些测量都是在相同的仪器中进行的，并且受到相同的系统误差的影响，我们可以给出精度为0.3%的极化率比。我们得到α_Rb/α_Na=1.959（5），α_K/α_Na=1.786（6），α_Rb/α_K=1.097（5）。我们将我们的比值测量与Ekstrom等人[Phys.Rev.A51，3883（1995）]对钠极化率的更高精度测量相结合，得到α_K=43.06（21）和α_Rb=47.24（21）。
2010-01-21 physics.atom-ph
Energy Transport Among Highly-Polarized Atoms
Bryn Mawr College（布林茅尔学院）；Ursinus College（厄辛学院）
研究超冷铷里德堡原子通过偶极-偶极交换在内部态间的能量传输。用计算模型，在磁光阱中加电场使能级变化，激发原子至能级中心附近，测量能量扩散的时间演化，发现系统在长相互作用时间可能无法热化。
2026-07-07 physics.atom-ph quant-ph
