Population transfer between low lying Rydberg states independent of the initial state is realized using a train of half-cycle pulses with pulse durations much less than the classical orbit period. We demonstrate experimentally the transfer of population from initial states around n=50 down to n<40 as well as up to the continuum. The measured population transfer matches well to a model of the process for 1D atoms.
The Origins of Rydberg Atom Electrometer Transient Response and its Impact on Radio Frequency Pulse Sensing
里德伯原子作为连续射频（RF）电场的高灵敏度探测器的基础已经显示出显著的前景。在这里，我们研究了它们的时间依赖性响应脉冲调制的RF E-场在19.4 GHz的铯蒸气细胞在室温下。我们使用密度矩阵模拟来解释在不同的激光条件下形成瞬态原子响应的时间尺度，发现它们受到失相机制的限制，包括渡越时间加宽，Rydberg-Rydberg碰撞和电离。使用匹配滤波器，我们证明了检测单个脉冲的持续时间从10 $μ$ s下降到50 ns，幅度从15000 $μ$ V cm $^{-1}$下降到~170 $μ$ V cm $^{-1}$，对应于~240 nV cm $^{-1}$ Hz $^{-1/2}$的灵敏度。最后，我们强调了潜在的里德伯蒸汽电池作为接收器通过检测脉冲串从一个旋转的发射器上模拟通过飞机。
Generation of 480 nm picosecond pulses for ultrafast excitation of Rydberg atoms
Institute for Molecular Science, National Institutes of Natural Sciences（国立自然科学研究所分子科学研究所）；SOKENDAI (The Graduate University for Advanced Studies)（综合研究大学院大学）
Adiabatic entanglement transport in Rydberg aggregates
我们考虑了在规则的、柔性的里德伯原子链中激子和原子运动之间的相互作用，扩展了我们最近关于里德伯链中纠缠输运的结果[Wüster et al.，Phys.Rev.Lett 105 053004（2010）]。在这样的里德伯链中，类似于分子聚集体，由于原子之间的长程偶极-偶极相互作用，电子激发是离域的。最初被链位错捕获的激子的运输与核动力学强烈耦合，形成组合激发和位移的局部脉冲。这个脉冲沿着链在错位的原子之间转移纠缠。详细讨论了相互作用和初始状态的制备。我们还提出的证据表明，这个复杂的多体问题的量子动力学可以准确地描述所选择的量子经典方法，这大大简化了调查的激发传输在柔性链。
Radiative lifetime measurements of rubidium Rydberg states
在28 < n < 45范围内测量了铷原子ns、np和nd里德堡态的辐射寿命。为了能够测量长寿命状态，我们的实验使用磁光阱（MOT）中缓慢移动的Rb原子。采用了两种实验技术来减小随机误差和系统误差。首先，使用窄带宽脉冲激光来激发目标里德堡态，从而在初始状态布居中产生最小的拍摄到拍摄的变化。第二，我们监测的目标状态人口作为从激光脉冲的时间延迟的函数，使用短的持续时间，毫米波脉冲是共振的单光子或双光子跃迁。然后，我们选择性地对监测状态进行场扫描，并用微通道板检测所产生的电子。该信号是目标状态布居的精确镜像，并且不受来自由黑体辐射布居的其它状态的贡献的污染。我们的研究结果与其他最近的实验结果使用一个不太敏感的方法得到的一般是一致的，也是在良好的协议与理论。
Pulsed excitation of Rydberg-atom-pair states in an ultracold Cs gas
用脉冲激光激发稠密超冷Cs蒸气，研究了Cs原子激发到主量子数在$n=22-36$范围内的$n$ p $_{3/2}$ Rydberg态时的相互作用.观察到对应于里德伯原子对态激发的分子共振，其不仅与$n$ p $_{3/2}+n$ p $_{3/2}$解离渐近线相关，而且与$n$ s $_{1/2}+(n+1)$ s $_{1/2}$、$n$ s $_{1/2}+n'$ f $_{j}$和$(n-4)$ f $_{j}+(n-3)$ f $_{j}$ $(j=5/2,7/2)$解离渐近线相关。这些对共振被解释为所产生的偶极-偶极，和高阶长程相互作用项的基础上的里德伯原子的i）他们的光谱位置，ii）他们的静态和脉冲电场的响应，和iii）毫米波光谱之间的对状态相关的不同对解离渐近线。发现里德伯原子-对态通过Penning电离自发衰变，并且在初始光激发之后的前10个$μ$期间研究电离过程的动力学。为了解释实验观测结果，一个潜在的模型，推导出的基础上的远程相互作用哈密顿量的本征值和本征函数的数值测定。与此潜在的模型，它不包括可调参数，所有的实验观察可以解释，结果表明，长程相互作用模型提供了一个全球性的和准确的描述相互作用在超冷里德堡气体，他们正确的帐户，并使分析，现象的形成不同的里德堡大二聚体，潘宁电离在致密的里德堡气体，和里德伯激发阻断效应。
Theoretical and experimental study of the correlation between pulsed light repetition frequency and electric field measurement
Chongqing University of Post and Telecommunications（重庆邮电大学）；State Key Laboratory of Quantum Optics Technologies and Devices, Shanxi University（山西大学量子光学技术与器件国家重点实验室）
Mean-field Pulse Adaptation for the Circularization of Interacting Rydberg Atoms
Forschungszentrum Jülich GmbH（于利希研究中心）；Institute for Theoretical Physics, University of Cologne（科隆大学理论物理研究所）；Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università di Bologna（博洛尼亚大学物理与天文系）；OIST Graduate University（冲绳科学技术大学院大学）
本文报道了冷Cs里德伯原子分子束缚在核间距R~3-9 μ m处的观测结果。束缚态的产生是由于在外加电场中里德伯原子对相互作用势之间避免了交叉。改变外加电场可以改变分子的状态。通过映射的径向分离的两个里德伯原子作为激发和检测之间的时间延迟的函数，使用脉冲场电离后的离子的库仑排斥观察到的分子。对63 D +65 D、64 D +66 D、65 D +67 D和66 D +68 D对进行测量。实验结果与对这些状态的相互作用的计算结果吻合得很好。
Fast Pulses for High-Fidelity Circularization of Interacting Rydberg atoms
Forschungszentrum Jülich GmbH（于利希研究中心）；Institute for Theoretical Physics, University of Cologne（科隆大学理论物理研究所）；Laboratoire Kastler Brossel, Collège de France, CNRS, ENS-Université PSL, Sorbonne Université（卡斯特尔布罗塞尔实验室，法兰西学院，法国国家科学研究中心，巴黎文理研究大学，索邦大学）；Institut Universitaire de France（法兰西学院研究院）；Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università di Bologna（博洛尼亚大学物理与天文学系）
Preparation of circular Rydberg states in helium with $n \geq 70$ using a modified version of the crossed-fields method
用改进的交叉场方法在氦原子中制备了含$n=70$的环形里德堡态。这种制备高$n$圆形里德堡态的方法克服了标准交叉场方法在此和更高的$n$值下出现的局限性。实验中，原子在脉冲超声束中运动，原子最初在16.154 G的磁场中通过共振增强双色双光子激发从亚稳态1 s 2s $\,^3$ S $_1$能级被激光光激发到1 s 73 s $\,^3$ S $_1$能级。这些激发的原子然后使用0.844 V/cm的垂直电场极化，并通过微波辐射的脉冲转移到这样的状态，即，当电子去极化时，在零电场中演化成$n=70$圆态。激发态原子通过选择态电场电离检测。通过与所使用的垂直电场和磁场中计算的原子能级结构进行比较，验证了圆形状态制备过程的每个步骤。在最初激发到1 s 73 s $\,^3$ S $_1$能级的原子中，$\sim80$被转移到$n=70$循环态。在$n$的这些高值下，$Δn = 1$圆形到圆形里德堡态跃迁发生在低于20 GHz的频率下。因此，在这些状态下的原子，以及这里提出的圆形状态的制备过程，非常适合于混合腔QED实验与里德伯原子和超导微波电路。
Error-budgeting for a controlled-phase gate with strontium-88 Rydberg atoms
我们研究了一种高保真度相位控制门在Rydberg量子计算机中的实现。该协议基于关于两个量子位的对称门，如Levine等人[Phys. Rev. Lett. 123，170503（2019）]，但允许具有时间依赖性失谐的任意脉冲形状。通过优化脉冲形状，我们引入了激光脉冲，将里德堡态的时间缩短了10%，并减少了对栅极失真的主要贡献，即，里德堡态的衰变值得注意的是，这种减少可以实现为在失谐和拉比频率的平滑开启的平滑脉冲，如在任何实验实现中所需要的。我们仔细分析了基本的误差源，如光子反冲，微观相互作用势，以及原子的谐波捕获的实验现实的设置的基础上锶-88原子的影响。我们发现，平均门保真度超过99.9%是可能的实验参数的一个非常保守的估计。
Coupling Rydberg atoms to microwave fields in a superconducting coplanar waveguide resonator
在超导共面波导谐振腔中实现了超声脉冲束中里德堡氦原子与微波场的耦合。通过双色双光子激光从亚稳态1 s2 s $^3$ S $_1$能级激发，在1 s55 s $^3$ S $_1$里德堡能级上制备原子。在四分之一波长共面波导谐振器中，利用19.556 GHz三次谐波微波场驱动1 s55 s $^3$ S $_1$和1 s56 s $^3$ S $_1$能级之间的双光子微波跃迁.这种超导微波谐振器是由硅衬底上的氮化铌制成的，工作温度在3.65 - 4.30 K之间。实验中里德伯能级的布居由选态脉冲电场电离确定。通过拉比振荡的时域测量研究了原子-谐振腔耦合的相干性。
