Microwave spectroscopic study of the hyperfine structure of antiprotonic helium-3
在这项工作中，我们描述了反质子氦-3的超精细结构的测量的最新结果。在反质子氦-3（n，L）=（36，34）态的四条可测超-超-超精细SSHF跃迁线中，观测到两条。测得的单个跃迁频率为11.12548（08）GHz和11.15793（13）GHz，与我们首次用反质子氦-3测量的结果相比，精度分别提高了43%和25%[S. Friedreich等人，Phys. Lett. B 700（2011）1- 6]。它们比最新的理论值高出不到0.5 MHz，但仍在其估计误差范围内。虽然这些频率之间的0.03245（15）GHz的差异的实验不确定度是大的，与理论相比，其测量值也与理论计算一致。通过与模拟结果的比较，估算了反质子氦原子与氦原子的碰撞速率，得到弹性碰撞速率γ_e = 3.41 ± 0.62 MHz，非弹性碰撞速率γ_i = 0.51 ± 0.07 MHz.
2013-05-13 physics.atom-ph
Antiproton magnetic moment determined from the HFS of antiprotonic helium
我们报告的反质子磁矩的测定，在一个三体系统中测量，独立于以前的实验。我们目前的结果从一个系统的研究超精细（HF）结构的反质子氦，我们已经实现了一个比我们的第一次测量好10倍以上的精度。将实验结果与三体量子电动力学（QED）计算结果进行比较，得到反质子的磁矩为-2.7862（83）核磁子，与质子的磁矩在2.9 × 10 ~（-3）范围内一致.
2009-05-05 physics.atom-ph
Shift and broadening of resonance lines of the antiprotonic helium atoms in liquid He-4
本文计算了反质子氦原子$\bar{p}\mathrm{He}^{+}$在流体和超流体$^4$ He中的共振谱线的移动和展宽。用唯象响应函数估计了液态$^4$ He集体自由度的位移和展宽。在准静态近似下，利用实验对关联函数计算了$\bar{p}\mathrm{He}^{+}$与单个$^4$ He原子相互作用的效应.已经表明，注入的$\bar{p}\mathrm{He}^{+}$原子建立了液氦性质的良好探针，因为该原子实际上不改变靶结构。
2013-11-26 physics.atom-ph
Preliminary Results from Recent Measurements of the Antiprotonic Helium Hyperfine Structure
我们报告的初步结果，从系统的研究超精细（HF）结构的反质子氦。这项精确的测量工作始于2006年，现已完成。我们的初步分析表明，没有明显的密度或功率依赖性，因此，结果可以平均。可观测到的M1跃迁的统计误差比三体量子电动力学（QED）计算小60倍，而它们的差异已经被解决到与理论相当的精度（比我们的第一次测量好10倍）。这种差异对反质子磁矩很敏感，理论与实验之间的一致将导致该参数的精确度提高，从而提供对CPT不变性的测试。
2009-07-07 physics.atom-ph
Collision Induced Relaxations within the Antiprotonic Helium Hyperfine Structure
我们首次测量了反质子氦的超精细（HF）能级之间的非弹性自旋交换碰撞速率。我们测量了（37，35）子态随时间的演化，得到了与最近理论计算定性一致的非弹性碰撞速率。我们评估这些结果，通过使用所获得的速率作为一个参数，在一个严格的模拟，然后我们比较到以前测量的数据。我们发现我们的测量稍微低估了碰撞率，因此得出结论，实际值很可能落在误差的上限，而不是下限。
2009-07-07 physics.atom-ph
Hyperfine structure of antiprotonic helium revealed by a laser-microwave-laser resonance method
利用新发展的激光-微波-激光共振方法，我们观测到反质子氦原子$(n,L)=(37,35)$态超精细能级间的一对微波跃迁。实验证实了Bakalov和Korobov预言的反质子轨道角动量、电子自旋和反质子自旋相互作用的四重态超精细结构。测得的$ν_{\text HF}^+ =12.89596 \pm 0.00034$ GHz和$ν_{\text HF}^- =12.92467 \pm 0.00029$ GHz的频率与最近的理论计算在$ 6 \times10^{-5}$的水平上一致。
2002-07-14 physics.atom-ph
Systematic study of the decay rates of antiprotonic helium states
用激光光谱方法对欧洲核子研究中心反质子减速器（CERN AD）上的反质子氦（\pbhef和\pbhet）的衰变率进行了系统的研究。由激光诱导的反质子湮灭信号的时间分布和原子共振线的宽度确定了它的某些短寿命态的衰变率，即俄歇率$γ_{\mathrm{A}}$远大于其辐射衰变率（$γ_{\mathrm{rad}} \sim 1$ $μ$ s $^{-1}$）的那些态的衰变率。衰变率的大小，特别是它们与过渡多极的关系，进行了讨论，并与理论计算进行了比较。
2004-01-20 physics.atom-ph
The leading term of the He$-\bar{p}\mbox{He}^+$ long-range interaction
研究了反质子氦原子$\bar{p}$ He $^+$与基态氦原子之间的长程相互作用。为了符合反质子氦的亚稳态的共振性质，我们采用复坐标旋转（CCR）方法计算了色散系数$C_6$.我们也给出了反质子氦态的静态偶极极化率的数值数据。所得到的系数$C_6$可用于估算反质子氦低密度精密光谱中跃迁谱线的碰撞位移和展宽。
2015-10-30 physics.atom-ph
Capture of slow antiprotons by helium atoms
对导致反质子氦原子不同终态的部分截面进行了自洽量子力学计算。对于四体散射波函数，对应于初始状态，以及反质子氦波函数，出现在最后状态，绝热近似。对大范围的反质子氦态和反质子入射能量进行了计算。某些截面的能量依赖性显示出丰富的低能结构。
2005-03-11 physics.atom-ph
Theoretical transition frequencies beyond 0.1 ppb accuracy in H$_2^+$, HD$^+$, and antiprotonic helium
本文改进了氢分子离子H $_2^+$和HD $^+$的基本跃迁$(L\!=\!0,v\!=\!1)\to(L'\!=\!0,v'\!=\!0)$的跃迁频率的理论计算，并给出了相应的不确定度$4\cdot10^{-11}$和相应的不确定度$10^{-10}$ .为此，在两库仑中心近似下导出了$α(Zα)^6$阶的单圈自能修正，并在上述跃迁的情况下进行了数值计算。最后的结果还包括一套完整的其他自旋无关的修正顺序$mα^7$。还考虑了$α^2\ln^3(Zα)^{-2}(Zα)^6$的前阶校正，其允许估计尚未计算的贡献的幅度。
2014-02-06 physics.atom-ph
The Bethe Logarithm for resonant states. Antiprotonic helium
我们发展了一种计算共振态Bethe对数的数值方法。我们使用复坐标旋转（CCR）形式主义来描述共振作为时间无关的薛定谔解决方案。为了得到一个适当的表达式的贝特对数，我们应用推广的二阶微扰理论的孤立CCR本征态。利用所发展的方法，我们系统地计算了反质子氦He $^+\bar{p}\,$原子亚稳态的Bethe对数，精度为7- 8位有效数字。我们还重新计算了非相对论性的能量与改进的精度使用CODATA 10推荐的质量值。随着$mα^7$序的一系列修正和$mα^8$序的主要贡献，我们得到了He $^+\bar{p}$原子振转跃迁频率的新的理论值，其不确定度为0.1- 0.3MHz。
2013-12-16 physics.atom-ph
Neutralization of excited antiprotonic helium ion in collisions with helium atoms
本文考虑了在低温介质中，氦原子与激发态反质子氦离子碰撞过程中的一个中和过程，并伴随着反质子到低能级的跃迁。输入和输出通道中的相互作用分别类似于$\mathrm{H}^+ - \mathrm{He}$（$X^1Σ$）和$\mathrm{H} - \mathrm{He}^+$（$A^1Σ$）系统的电势。最后一项被反质子跃迁能向下移动。因此，对于适当的反质子量子数，初项和末项可以相交，从而导致跃迁的可感知的截面。我们已经发现，这一过程可以提供一个额外的增加有效湮没率的高激发反质子氦离子，即使在低密度和温度的目标对应于已知的实验条件。
2019-12-01 nucl-th physics.atom-ph
Improved Study of the Antiprotonic Helium Hyperfine Structure
本文报道了在欧洲核子研究中心反质子减速器（AD）上对反质子氦（n，l）=（37，~35）的超精细结构进行系统研究的初步结果。我们使用连续波（cw）脉冲放大激光系统和微波谐振腔进行了激光-微波-激光共振光谱，以测量HF跃迁频率。我们的激光系统的光谱线宽和稳定性的改善，这些测量的精度增加了五倍，并减少了三倍的线宽相比，我们以前的结果。实验测得的跃迁频率与三体QED计算的比较可以用来确定反质子自旋磁矩，导致CPT不变性的测试。
2008-03-20 physics.atom-ph physics.gen-ph
Semiclassical approach to the line shape
我们推广了Bakalov D.，B.Jeziorski，T.Korona，K.Szalewicz，E.Tchoukova，Phys. Rev. Lett. { \bf 84}（2000）2350，关于单光子电偶极跃迁线移位和加宽到双光子跃迁的情况。作为例子，我们考虑了在氦气靶中产生的反质子氦的激光诱导跃迁。跃迁是在反质子氦态$(n,l)=(33,32)$和$(31,30)$之间。PACS 32.70.Jz、34.20.Gj、36.10.- K
2010-07-14 physics.atom-ph
Quantum calculation of the collision-induced line-shape effects in antiprotonic helium and the new accurate ab initio $\bar{p}$He$^{+}$-He potential energy surface
本文构建高精度从头算 $\ar{p}$He$^{+}$-He 势能面并进行量子散射计算，获得50个跃迁的压力展宽与频移系数，为反质子氦精密光谱及其他奇异原子研究提供理论基准。
2025-09-28 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Hyperfine Structure Measurements of Antiprotonic Helium and Antihydrogen
本文描述了在欧洲核子研究中心的反质子减速器（AD）上计划对两个反质子原子的超精细结构进行的测量。第一部分涉及反质子氦，一个三体系统的α粒子，反质子和电子，以前在LEAR研究。测量将测试现有的三体计算，并且通过与这些理论的比较，可以比目前更精确地确定反质子的磁矩，从而提供对CPT不变性的测试。第二个系统，反氢，由一个反质子和一个正电子组成，计划在AD的热能下产生。基态超精细分裂是对氢测量最精确的物理量之一，测量基态超精细分裂将直接得到反质子的磁矩的精确值，并通过反质子的磁尺寸对基态超精细分裂的贡献来比较质子和反质子的内部结构。
2001-02-06 hep-ex nucl-ex physics.atom-ph
First observation of two hyperfine transitions in antiprotonic He-3
我们报告的第一个实验结果的微波光谱的超精细结构的反质子He-3。由于氦核的自旋，反质子He-3具有比反质子He-4更复杂的超精细结构。因此，理论计算与实验结果的比较将为三体量子电动力学（QED）理论提供更严格的检验。观察到（n，L）=（36，34）态四条超-超-超精细（SSHF）跃迁线中的两条。测得的单个跃迁的频率为11.12559（14）GHz和11.15839（18）GHz，比当前的理论值高出不到1 MHz，但仍在其估计误差范围内。虽然这些频率差的实验不确定度与理论值相比仍然很大，但其测量值与理论计算值一致。这个差值的确定至关重要，因为它与反质子的磁矩成正比。
2011-05-12 physics.atom-ph
Two-photon laser spectroscopy of antiprotonic helium and the antiproton-to-electron mass ratio
物理定律被认为在电荷、宇称和时间反演（CPT对称性）的组合变换下是不变的。这意味着一个反物质粒子与它的粒子具有完全相同的质量和电荷的绝对值。亚稳反质子氦（$\bar{p}{\rm He}^+$）是一个三体原子，由一个正常氦核、一个基态电子和一个占据里德堡态的反质子（$\bar{p}$）组成，具有高的主动量和角动量量子数，分别为$n$和$\ell$，使得$n\sim\ell\sim 38$。这些原子可以接受精确的激光光谱学的测量，其结果原则上可以用来确定反质子与电子的质量比，并限制反质子和质子的电荷和质量之间的相等性。本文报道了反质子氦的双光子光谱，其中$\bar{p}{\rm ^3He^+}$和$\bar{p}{\rm ^4He^+}$同位素被两束反向传播的激光束照射。这激发了$(n,\ell)\rightarrow (n-2,\ell-2)$型反质子在深紫外波长（$λ$ =139.8、193.0和197.0 nm）的非线性双光子跃迁，部分抵消了原子热运动引起的激光共振的多普勒展宽。由此产生的窄谱线使我们能够测量三个过渡频率的分数精度为$10^9$的2.3-5部分。通过将结果与三体量子电动力学计算进行比较，我们得出反质子与电子的质量比为1，836.1526736（23），其中括号误差代表一个标准差。这与已知的质子-电子值具有相似的精度。
2013-06-06 hep-ex nucl-ex physics.atom-ph
BBR-induced Stark shifts and level broadening in helium atom
本文用变分法精确计算了氦原子低激发态的黑体辐射（BBR）诱导斯塔克位移和去布居率。考虑了BBR引起的能级斯塔克混合效应。结果表明，这种效应导致氦激发态寿命的显着减少。最后结合宇宙微波背景的形成过程讨论了斯塔克混合效应对氦原子亚稳态衰变率的影响。
2017-09-21 physics.atom-ph
Transitions between hyperfine structure states of antiprotonic $^4 \mathrm{He}$ at collisions with medium atoms: interaction \emph{ab initio}
亚稳态反质子氦原子与介质原子的碰撞引起超精细结构（HFS）态之间的跃迁，以及微波M1谱线的移动和加宽。为了得到$(\mathrm{\bar{p} He} ^+)$与$\mathrm{He}$相互作用的矩阵势，在考虑电子关联的非限制Hartree-Fock方法框架下，采用二阶微扰理论（MP2）计算了势能面.在此基础上，数值求解了HFS通道的紧耦合方程组。计算了M1谱线的截面、跃迁速率、位移和展宽。它们被用来获得主方程的数值解，该主方程决定了HFS态密度矩阵的时间演化。计算结果与实验数据和模型计算结果进行了比较。
2019-11-24 nucl-th physics.atom-ph
Attosecond probing of instantaneous AC Stark shifts in helium atoms
基于含时薛定谔方程的数值解，提出了一种利用单个可调谐阿秒脉冲探测受扰动原子的激发态，观测强红外振荡场中瞬时能级位移的方法.组合场中的电离概率取决于阿秒脉冲的频率和两个脉冲之间的时间延迟，因为IR场将激发的能级移动到与阿秒探测脉冲共振和脱离共振。我们表明，这种方法（i）允许检测的瞬时原子能隙与子激光周期时间分辨率和（ii）可以作为一个超快门更复杂的过程，如非顺序双电离。
2011-05-26 physics.atom-ph
Stark-Broadened Profiles for Ionized Helium Lines Using Computer Simulations
Université de Montréal（蒙特利尔大学）
通过计算机模拟计算离子氦的斯塔克展宽轮廓，采用双曲轨迹替代直线轨迹，以He II 4686线为例与文献对比。
2026-07-03 astro-ph.SR physics.atom-ph
One-loop vacuum polarization at $mα^7$ order for the two center problem
我们目前的单圈真空极化贡献（Uehling势）的NRQED形式主义的两个中心的问题的计算。考虑了氢分子离子（$Z_1=Z_2=1$）和反质子氦（$Z_1=2$，$Z_2=-1$）的情况。给出了H $_2^+$和HD $^+$中基本跃迁$(v=0,L=0)\to(v'=1,L'=0)$的$mα^7$级真空极化贡献的数值结果。
2014-11-07 physics.atom-ph
Bounds on fifth forces at the sub-Angstrom length scale
强子之间可能的第五力相互作用的限制是基于对反质子氦原子（$\bar{p}\,^{4}$ He $^{+}$和$\bar{p}\,^{3}$ He $^{+}$）的激光精密频率测量结果的分析，以及对μ子催化聚变过程中$ddμ^{+}$ -离子共振形成率的实验结果的分析。精确的实验数据和第一原理理论描述的奇异系统的量子电动力学框架内的比较。理论和实验之间的一致性限制了一种可能的额外强子-强子相互作用，这种相互作用以汤川势$V_5(r)=α_5 \exp(-r/λ)/r$的形式表示，$λ$代表通过$λ=\hbar/(m_5c)$与假设的携带力的粒子的质量相关的特征长度尺度。反质子氦的激光光谱数据为$λ< 1$电子提供了$α_5/α_{EM} < 10^{-8}$的约束，而μ子分子氘离子的结合能为$λ< 0.05$电子提供了$α_5/α_{EM} \sim 10^{-5}$的约束，其中$α_{EM}$表示电磁相互作用的强度或精细结构常数。
2013-08-28 hep-ph physics.atom-ph
Computer simulations of the Stark effect in the helium-beta complex of krypton in ICF conditions
Universidad de Valladolid（瓦拉多利德大学）；Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）；Universidad de Las Palmas de Gran Canaria（大加那利岛拉斯帕尔马斯大学）
通过计算机模拟模型研究ICF条件下氪He-β线及其卫星线的斯塔克轮廓，验证不同数值方法的一致性并分析物理效应差异。
2026-07-03 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Probing interactions between Rydberg atoms with large electric dipole moments in amplitude modulated electric fields
实验研究了主量子数为$n=53$的里德堡-斯塔克态氦原子间的偶极-偶极相互作用，以及由诱导电偶极矩约为7900 D引起的近似线性斯塔克能移.实验在脉冲超音速亚稳态氦束中进行，粒子数密度高达$\sim10^9$ cm $^{-3}$。在振幅调制，射频电场的存在下，已观察到的光谱强度分布的变化与过渡到这些状态，归因于偶极-偶极相互作用内的合奏激发原子。实验结果与用Floquet方法计算的里德伯能级结构非常吻合，激发最多可由4个原子共享。使用这些里德堡-斯塔克态作为传感器的非共振宽带射频电噪声进行了讨论。
2015-07-13 physics.atom-ph
Calculation of the relativistic Bethe logarithm in the two-center problem
本文提出了一种计算库仑双中心问题基态电子态Bethe对数的α^2阶相对论修正的变分方法。这使得我们可以估算类分子三体系统（如氢分子离子H_2^+和HD^+，或反质子氦原子）中mα^7量级的辐射贡献。当我们得到非相对论贝特对数的10位有效数字时，相对论修正的计算要复杂得多，特别是对于小的键长R值。我们能够从R=0.2玻尔开始达到3-4位有效数字的水平，这将允许达到10^{-10}的跃迁频率的相对不确定度。
2013-04-16 physics.atom-ph
Rydberg-Stark states in oscillating electric fields
报道了射频弱电场对电偶极矩高达10000 D的里德堡-斯塔克态的影响的实验和理论研究。利用高分辨激光光谱研究了亚稳态氦原子的里德堡态，其主量子数分别为$n=52$和$53$，激发原子由脉冲电场电离检测.实验是在频率为20 MHz、幅度高达120 mV/cm、直流偏移高达4.4 V/cm的正弦振荡电场中进行的。在弱场的实验记录的光谱是在很好的协议与计算结果进行了计算，使用Floquet方法占电偶极耦合的振荡领域。这突出了这些技术的斯塔克能级结构的准确计算在这样的领域的有效性，并在更强的领域，其中$n-$混合和高阶贡献变得重要的计算的局限性。
2015-10-28 physics.atom-ph
An Atomic Linear Stark Shift Violating P But Not T Arising From the Electroweak Nuclear Anapole Moment
本文提出了一种直接检测原子核反极点矩的方法。它是基于碱金属原子在四极相互作用势和磁场作用下基态存在线性斯塔克位移。这种位移正比于由四极势对称轴、外加电场和磁场的方向构成的T偶赝标，一方面涉及四极相互作用引起的超精细相互作用的各向异性，另一方面涉及核内电弱相互作用引起的静电偶极矩。研究了基态铯原子被囚禁在单轴相氦-4中的情况。从明确的评估的超精细结构各向异性和静态的P-奇T-偶偶极推导出最近的经验数据的铯核回极矩，我们预测的斯塔克位移。为了改善目前对电子EDM的限制，将自由铯原子的T奇斯塔克位移设定为实验上限的三倍。
2001-01-29 physics.atom-ph
Rydberg states of helium in electric and magnetic fields of arbitrary relative orientation
本文研究了氦原子（$n$ = 30和45）在磁场、电场以及磁场和电场的组合场中的里德堡态的光谱。重点是两种特殊情况，其中（i）抗磁项可以忽略，顺磁塞曼效应和斯塔克效应都是线性的（$n$ = 30，$B \leq$ 120 mT和$F$ = 0 - 78 V/cm），和（ii）抗磁项占主导地位，斯塔克效应是线性的（$n$ = 45，$B$ = 277 mT和$F$ = 0 - 8 V/cm）。这两种情况都对应于由电场和磁场引起的相互作用比库仑相互作用弱得多，但比自旋-轨道相互作用强得多的区域。实验光谱相比，通过确定描述氦里德堡态在外场的哈密顿矩阵的本征值计算的光谱。在外部领域的光谱和计算的能级图显示避免交叉之间的水平不同的$m_l$值和显着的$m_l$ -混合效应之间的所有角度的电场和磁场矢量0。这些意见进行了讨论的背景下，发展的方法，以产生密集的样品的冷原子和分子在磁阱里德伯-斯塔克减速。
2017-01-06 physics.atom-ph physics.chem-ph
A simple 2 W continuous-wave laser system for trapping ultracold metastable helium atoms at the 319.8 nm magic wavelength
在超冷的光阱氦中，$2 \ ^3 S \rightarrow 2 \ ^1 S$跃迁的高精度光谱是可能的，但精度受到由光偶极阱引起的ac斯塔克位移的限制。为了克服这个问题，我们已经建立了一个捕获激光系统在预测的魔术波长为319.8 nm。我们的系统基于使用市售组件的频率转换，并在此波长下产生超过2 W的功率。有了这个系统，我们显示捕获超冷原子，热（$\sim0.2 \ \mathrm{μK}$）和玻色-爱因斯坦凝聚体，陷阱寿命为几秒钟，主要是由非共振散射的限制。
2018-04-18 physics.atom-ph
Resonances in rotationally inelastic scattering of OH($X^2Π$) with helium and neon
详细计算了OH（$X\,^2Π, j=3/2, F_1, f$）自由基与He和Ne原子的旋转和自旋轨道非弹性散射的共振态。我们计算了OH-He的新的\emph{ab initio}势能面，并且从这些表面导出的截面与Kirste \emph{et al.} [Phys. Rev. A \textbf{82}，042717（2010）]最近的交叉束散射实验相比较。我们确定的形状和费什巴赫共振的积分和微分状态到状态的散射截面，我们讨论的前景，实验观察使用斯塔克减速光束的OH自由基的散射共振。
2012-01-16 physics.atom-ph
Proposal for suppressing ac Stark shift in the He($2\,^3S_1\rightarrow 3\,^3S_1$) two-photon transition using magic wavelengths
基于最近对氦原子禁戒$2\,^3S_1\rightarrow3\,^3S_1$跃迁的直接测量[K. F. Thomas等人，物理修订信函125，013002（2020）]，其中ac Stark位移是主要的系统不确定性之一，我们提出了一种$2\,^3S_1\rightarrow3\,^3S_1$的二向色双光子跃迁测量方法，该方法利用魔波长可以有效地抑制ac Stark位移：一个魔波长用于实现状态不敏感的光俘获，另一个魔波长用作驱动双光子跃迁的两个激光之一。在包含质量位移算符的非对Dirac-Coulomb-Breit哈密顿量基础上进行计算，发现$^4$ He的魔波波长为1265.615 9（4）nm [$^3$ He的魔波波长为1265.683 9（2）nm]，可以用来设计光偶极阱;对于$^4$ He，934.234 5（2）nm的魔波长[对于$^3$ He，934.255 4（4）nm]可以作为双光子过程中的一个激发激光，并且交流斯塔克位移可以减小到小于100 kHz，只要另一激发激光的强度不超过$1\times10^4~W/cm^2$。或者，通过在82 $\sim$ 103 THz的区域中选择相对于$2\,^3P$状态的失谐频率，以及调节两个激光器的强度比，可以消除$2\,^3S_1\rightarrow3\,^3S_1$双光子跃迁中的ac斯塔克位移。
2021-10-27 physics.atom-ph
Magnetic Field Stimulated Transitions of Excited States in Fast Muonic Helium Ions
它表明，可以刺激，通过使用当今的实验室磁场，之间的转换$lm$子级的快速$μHe^+$离子形成μ子催化融合。强场也会导致这种μ子离子从高激发态的自电离。这两种效应都是束缚μ介子与斯塔克项振荡场相互作用的结果，斯塔克项耦合了$μHe^+$离子的质心和μ介子运动，这是由于该系统中集体变量和内部变量的不可分离性。所进行的计算表明，通过施加几个$Tesla$的场来驱动$lm$子能级的群体的可能性，这影响再活化率，并且对μ子催化聚变中的$Kα$ $x$ -射线产生特别重要。研究还表明，由于真空极化引起的$μHe^+$中的$2s-2p$分裂使受激跃迁速率略有降低。
1999-09-17 physics.atom-ph
Relativistic full-configuration-interaction calculations of magic wavelengths for the $2\,^3S_1\rightarrow2\,^1S_0$ transition of helium isotopes
基于Dirac-Coulomb-Breit（DCB）哈密顿量，对氦原子的$2\,^1S_0$和$2\,^3S_1$态进行了大尺度全组态相互作用计算.在DCB框架中直接引入了正常质量位移和比质量位移的算符，以考虑有限核质量修正。通过对哈密顿量的一次对角化，得到了主量子数n至13的高精度能量和矩阵元。利用中间态求和规则计算了动态偶极极化率。并在氦原子的$2\,^3S_1\rightarrow2\,^1S_0$跃迁中发现了一系列包含QED和超精细效应的幻波。此外，高阶AC斯塔克位移所确定的动态超极化率在魔波长也进行了评估。由于最有希望在实验中应用的幻波长是319.8 nm，因此$^4$ He的高精度幻波长319.815 3（6）nm与最近的测量值319.815 92（15）nm非常一致[Nature Physics（2018）/arXiv：1804.06693]，并呈现319.830 2的魔术波长（7）为今后设计光学偶极阱精确测定氦原子核电荷半径提供了理论支持。
2018-09-30 physics.atom-ph
Broadband femtosecond lasers enable efficient two-photon excitation of the ultranarrow linewidth singlet 1s2s state in helium
Purdue University（普渡大学）；Purdue Quantum Science and Engineering Institute, Purdue University（普渡大学量子科学与工程研究所）
宽频带飞秒激光通过两光子激发实现高效激发氦原子超窄线宽单重态
2025-09-17 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Interfacing Rydberg atoms with a chip-based superconducting microwave resonator using an ac-Stark-shifted single-photon transition
University College London（伦敦大学学院）
通过交流斯塔克位移将里德伯原子单光子跃迁调谐至芯片超导谐振器模式，实现共振耦合，估算单光子拉比频率约2π×100 Hz，为单光子强耦合奠定基础。
2026-09-10 physics.atom-ph quant-ph
Single-color two-photon spectroscopy of Rydberg states in electric fields
用非共振增强单色双光子激发方法从亚稳态2 {^3}S{_1}态制备了主量子数从n=20到n=100的氦原子里德堡态.使用线性和圆偏振脉冲激光辐射进行光激发。在圆偏振辐射激发的情况下，方位角量子数|m_{\ell}|在零电场中以及在平行于激光辐射的传播轴取向的均匀电场中制备了λ =2。在足够强的电场中，各个里德堡-斯塔克态被光谱解析，突出了非共振增强多光子激发方案用于制备长寿命高分子材料的适用性。|m_{\ell}|减速和捕获实验的类氢里德伯态。本文还讨论了类似方案在正电子素原子无多普勒激发到里德堡态中的应用。
2014-12-09 physics.atom-ph
Cavity-modified static polarizabilities of atoms and small molecules within QED full configuration interaction
St. Petersburg State University（圣彼得堡国立大学）；Petersburg Nuclear Physics Institute named by B. P. Konstantinov of National Research Centre “Kurchatov Institute”（国家研究中心“库尔恰托夫研究所”下属的以B.P.康斯坦丁诺夫命名的圣彼得堡核物理研究所）
研究采用QED-FCI方法计算光腔中小分子与原子的静态极化率，发现腔可通过偶极自能与光子交换的竞争修正极化率，或减小或增大频率标准的相关位移，为腔量子电动力学预测提供参考。
2026-10-14 physics.atom-ph
Proposed method for laser spectroscopy of pionic helium atoms to determine the charged-pion mass
亚稳π介子氦（$π{\rm He}^+$）是一种三体原子，由一个氦核、一个占据$1s$基态的电子和一个处于里德堡态的带负电荷的π介子$π^-$组成，其主轨道角动量量子数为$n\sim \ell+1\sim 16$。我们计算了$n=15$-19区的$π{\rm ^3He}^+$和$π{\rm ^4He}^+$同位素的自旋无关能量。这些包括相对论和量子电动力学修正的订单$R_{\infty}α^2$和$R_{\infty}α^3$在原子单位，其中$R_{\infty}$和$α$表示里德伯和精细结构常数。由于电子自旋和$π^-$的轨道角动量之间的耦合的精细结构分裂，以及辐射和俄歇衰变率的状态也被计算。某些态$(n,\ell)=(16,15)$和$(17,16)$在$π^-$被吸收到氦核中时保持纳秒级的寿命。我们建议使用激光脉冲来诱导$π^-$从这些亚稳态跃迁到具有大俄歇速率的状态（$\sim 10^{11}$ s $^{-1}$）。在$1s$电子的俄歇发射之后剩余的$π{\rm He}^{2+}$离子在与实验靶中的氦原子碰撞期间经历与$s$、$p$和$d$状态的斯塔克混合。这导致$π^-$的立即核吸收。因此，激光束和原子之间的共振条件被揭示为中子、质子、氘核和氚的出现率的尖峰。（续）
2014-04-30 hep-ex hep-ph nucl-ex
Experimental demonstration of a Rydberg-atom beam splitter
在二维电极结构上产生的非均匀电场被用来将氦里德伯原子束横向分裂成空间分离的原子束对。原子束的初始纵向速度为1700和2000 m/s之间，并准备在里德堡态的主量子数$n=52$和电偶极矩高达8700 D的共振增强双色双光子激光激发从亚稳态1 s2 s $^3$ S $_1$水平。在离开分束器时，里德伯原子的集合被分离达15.6 mm，并通过脉冲电场电离来检测。分束器的电场的幅度调制效应被示出为通过跃迁到未受限的里德堡-斯塔克态而引起粒子损失。
2017-06-13 physics.atom-ph physics.chem-ph
