Density effects in forward scattering of resonant light in rubidium vapor
在磁场中，通过放置在交叉偏振器之间的原子样品的光透射由法拉第旋转和净吸收共同决定：透射随着旋转而增加，随着吸收而减少。旋转和吸收都与原子密度N 0成比例，因此，在N 0的一定范围内，这两种效应可以竞争，从而产生透射光的明显密度依赖性。我们已经用共振激光在铷蒸气中研究了这种依赖性，其中N 0 = 7.5*10^9 ~ 7.5*10^11原子/厘米^3。我们目前的竞争效应的解释，并讨论其可能的应用原子密度测定。
2004-08-02 physics.atom-ph physics.optics
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
Absolute frequency measurement of rubidium 5S-6P transitions
本文报道了用饱和吸收光谱法测量铷同位素5S-6P跃迁频率的结果，其绝对不确定度优于5S $\rightarrow$ 6P $_{1/2}$跃迁的\SI{450}{kHz}和5S $\rightarrow$ 6P $_{3/2}$跃迁的\SI{20}{kHz}。从结果中，我们得到的超精细分裂的精度分别为\SI{460}{kHz}和\SI{30}{kHz}。我们还验证了同位素位移以及磁偶极常数和电四极常数的文献值。
2019-05-21 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
Measurement of hyperfine constants and the isotope shift of rubidium 5P$_{1/2}$ excited-state using Saturated Absorption Spectroscopy
本文利用自制795 nm外腔二极管激光器进行饱和吸收光谱实验，通过法布里-珀罗腔消除非线性以线性化频率轴，精确测量了铷5P$_{1/2}$激发态的超精细能级分裂及磁偶极耦合常数。
2022-08-08 physics.atom-ph
Collective dipole-dipole interactions in planar nanocavities
原子系综的集体响应是由其宏观环境塑造的。我们证明了这种效应在近共振传输的光通过热铷蒸气限制在一个平面纳米腔。我们的模型揭示了密度依赖的线位移和加宽超越连续电动力学模型，振荡腔的宽度，并已在最近的实验中观察到。我们预测，这些振荡的振幅可以通过修改腔的精细度的涂层来控制。
2020-07-28 physics.atom-ph
Frequency-comb based double-quantum two-dimensional coherent spectroscopy identifies collective hyperfine resonances in atomic vapor induced by dipole-dipole interactions
基于频率梳的多维相干光谱技术是一种新的光学方法，可以在短时间内实现高分辨率的测量。该方法的分辨率使得多维相干光谱学与具有窄共振的原子系统相关。我们利用双量子多维相干光谱揭示了在100 ℃下由偶极-偶极相互作用引起的铷蒸气中的集体超精细共振。我们在双量子二维光谱中观察到了倾斜的线形，这在多普勒展宽系统中还没有报道过。倾斜的线形表明，信号主要来自相对速度接近零的相互作用原子。
2017-11-10 physics.atom-ph
Short-pulse photoassociation in rubidium below the D$_1$ line
从理论上研究了两个超冷铷原子的光缔合以及随后在单重基态和最低三重态形成稳定分子的过程。该方法采用激光脉冲通过与$5S+5P_{1/2}$渐近线相关的激发态诱导跃迁。单重基态或最低三重态的弱结合分子可以通过单个脉冲产生，而更深结合分子的形成需要双色泵浦-转储方案。只有当泵和转储步骤都存在有效的机制时，才能产生单重基态或最低三重态的更深结合的分子。虽然长程$1/R^3$ -电位允许有效的光缔合，但稳定化通过$0_u^+$状态的共振自旋-轨道耦合来促进。因此可以形成由几个波数束缚的单重态基态分子。这提供了一个有前途的第一步，基态分子，是超冷的平移和振动自由度。
2006-01-28 physics.atom-ph
Absolute strong-field ionization probabilities of ultracold rubidium atoms
本文报道了在强度为$1 \times 10^{11}$ ~ $4 \times 10^{13}$ W/cm $^2$的超短激光脉冲场中，对光学囚禁的超冷铷原子的绝对非线性电离几率进行了精确测量。实验数据与基于求解含时薛定谔方程的从头算理论完全一致。超冷目标允许检索绝对概率，因为电离原子变得明显，作为一个局部空位印到目标密度，这是同时记录。我们研究了$^{87}$ Rb原子在两种不同波长下的强场响应，在Keldysh参数接近于1的要求制度下，代表非共振和共振过程。
2018-07-04 cond-mat.quant-gas 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
Spectroscopic observation of resonant electric dipole-dipole interactions between cold Rydberg atoms
利用微波光谱技术观察到了冷里德伯原子之间的共振电偶极-偶极相互作用。用脉冲激光将磁光阱中激光冷却的Rb原子激发到45 d里德堡态。微波脉冲将这些里德伯原子的一部分转移到46 p态。然后，第二个微波脉冲将45 d态的原子驱动到46 d态，并被用作原子间相互作用的探针。发现这种双光子探测跃迁的光谱宽度依赖于46 p原子的存在，并且是由于45 d和46 p里德伯原子之间的共振电偶极-偶极相互作用。
2004-11-08 physics.atom-ph
Motion of Rydberg atoms induced by resonant dipole-dipole interactions
我们证明了里德伯原子的核运动可以由共振偶极-偶极相互作用引起，共振偶极相互作用触发两个能量接近的里德伯态之间的能量转移。原子如何运动以及是否运动取决于它们的初始排列以及初始电子激发。使用混合量子/经典传播方案，我们得到的轨迹和动能的原子，最初安排在一个规则的链和激子本征态准备。研究了非对角无序对原子运动的影响，结果表明，原子排列的不规则性会导致核动力学的加速。
2007-12-21 physics.atom-ph
Absolute absorption on the rubidium D lines: comparison between theory and experiment
本文研究了弱单色探测光束在热铷蒸气池中D线的多普勒展宽吸收。详细的模型的磁化率的发展，考虑到允许的电偶极跃迁的绝对线强度和平行于探测光束的原子的运动。从两个超精细水平的两个同位素的地面项的所有过渡被纳入。作为频率的函数的吸收和折射率表示在互补误差函数方面。的绝对吸收曲线与实验进行了比较，并被发现是在良好的协议提供了一个足够弱的探测光束下的饱和强度的千分之一的强度使用。超精细泵浦的重要性，开放的过渡进行了讨论的背景下，实现弱探测极限。理论和实验显示出良好的一致性，在16.5 ℃时D2线的均方根误差优于0.2%。
2008-05-08 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
Resonant electric dipole-dipole interactions between cold Rydberg atoms in a magnetic field
激光冷却的Rb原子被光学激发到46 d Rydberg态。微波脉冲将一部分原子转移到47 p里德堡态。利用双光子微波跃迁46 d-47 d的线宽，研究了这两种态原子间的共振电偶极-偶极相互作用。弱磁场（约0.5 G）的存在下减少了观察到的线加宽，表明相互作用被抑制的领域。该领域消除了一些负责的共振相互作用的能量简并，这是一个定量模型的基础上产生的抑制。还提出了一种利用34 s-34 p单光子跃迁标定磁场强度的方法。
2006-04-21 physics.atom-ph
Photoassociation and coherent transient dynamics in the interaction of ultracold rubidium atoms with shaped femtosecond pulses - II. Theory
从理论上研究了超冷铷原子与飞秒激光脉冲的光缔合作用。脉冲的频谱被切断，以便抑制处于和接近原子共振频率的脉冲幅度。这导致作为时间函数的激光脉冲的长尾，从而引起光缔合动力学中的相干瞬态。它们被研究作为一个功能的截止位置和啁啾的脉冲。电子激发态中的分子形成归因于强场区中的非共振激发。
2009-04-20 physics.atom-ph physics.chem-ph
Non-linear spectroscopy of rubidium: An undergraduate experiment
在本文中，我们描述了两个互补的非线性光谱方法，都允许实现原子气体的多普勒光谱。首先，我们利用饱和吸收光谱研究了铷原子$5{\rm S}_{1/2}\to 5{\rm P}_{3/2}$跃迁的结构。使用一个稍微修改的实验装置，多普勒无双光子吸收光谱，然后进行$5{\rm S}_{1/2}\to 5{\rm D}_{5/2}$过渡铷，导致精确测量的超精细结构的$5{\rm D}_{5/2}$能级。此外，双光子跃迁的电偶极选择规则进行了研究，首先通过修改激发激光的偏振，然后通过测量双光子吸收光谱时，磁场施加接近铷蒸气。所有的实验进行相同的光栅反馈激光二极管，提供了一个机会，比较不同的高分辨率光谱方法，使用一个单一的实验设置。这些实验可以使学生熟悉量子力学选择定则、原子光谱和塞曼效应。
2009-02-18 physics.atom-ph physics.ed-ph
Nonlinear Magneto-Optical Rotation in Rubidium Vapor Excited with Blue Light
本文对铷原子蒸气在$5^2\!S_{1/2}\rightarrow 6^2\!P_{1/2}$吸收线（421 nm）共振光激发下的非线性磁光旋转（NMOR）进行了实验和数值研究。与迄今为止在强$D_1$或$D_2$线上进行的实验相反，在这种情况下，激发态$6^2\!P_{1/2}$的自发衰变可能经由多个中间态发生，从而影响NMOR的动力学、幅度和其他特性。将实验结果与基于Auzinsh等人的建模结果进行比较，Phys. Rev. A 80，1（2009），我们证明，尽管结构的复杂性，NMOR可以充分描述的模型，其中只使用一个单一的激发态弛豫速率。
2015-07-01 physics.atom-ph physics.optics
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
Autoionization of an ultracold Rydberg gas through resonant dipole coupling
基于里德伯对态与电离连续谱的共振耦合，我们研究了超冷里德伯气体自电离的一种可能机制。不像原子碰撞的波函数开始重叠，这里考虑的机制只涉及长程偶极相互作用，原则上是可能的静态系统。它与分子间库仑衰变（ICD）过程有关。此外，我们还考虑了相互作用引起的原子运动和多粒子系统的影响。我们发现，这种电离机制的概率可以在具有吸引力或排斥范德华相互作用的多粒子系统中增加。然而，通过共振偶极耦合的电离速率非常低。因此，这个过程不太可能对本文所述形式的里德伯气体的自电离有贡献，但它仍然可以作为二次电离过程的触发器。由于我们的图像只涉及二元相互作用，它仍然有待调查，如果集体效应的原子系综可以显着影响电离概率。尽管如此，我们的计算可以作为研究更复杂系统的起点，例如[Tanner等人，PRL 100，043002（2008）]。
2009-03-18 physics.atom-ph
Precision measurement of light shifts at two off-resonant wavelengths in a single trapped Ba+ ion and determination of atomic dipole matrix elements
本文定义并测量了单个囚禁钡离子6S_1/2和5D_3/2态的矢量交流斯塔克效应（或光移）的比值（R），在两个不同的非共振波长下的精度为0.2%。我们先前在514.531 nm处发现R = -11.494（13），现在报告在1111.68 nm处的值，R = +0.4176（8）。这些观察结果共同产生<5D的值||er|| 4F>矩阵元素，以前在文献中未知。此外，我们的结果与从头计算的动态极化率的比较将产生一个新的测试原子理论和提高理解所需的原子结构解释一个拟议的原子宇称破坏实验。
2008-08-13 physics.atom-ph
Dipole-dipole induced global motion of Rydberg-dressed atom clouds
我们考虑两个云的基态碱金属原子在两个不同的超精细基态。每个能级都与一个里德伯态发生远共振耦合，这导致了具有里德伯态性质的弱混合物的修饰基态。由于这种混合，为了正确选择里德伯态，原子经历共振偶极-偶极相互作用，从而引起作用于两个云中所有原子的机械力。这种行为与针对里德伯超原子之间的裸偶极-偶极相互作用预测的动力学相反，其中每个云只有单个原子受到偶极-偶极诱导运动[Phys. Rev. A { \bf 88} 012716（2013）]。
2014-03-31 physics.atom-ph
Strong coupling of dipole trapped atomic ensembles to a ring cavity
本研究搭建新型实验装置，利用腔内功率增强效应构建0.5mK深的腔辅助光偶极阱，实现超冷原子系综与环形腔的集体强耦合，为腔辅助量子传感提供适用平台。
2025-03-24 physics.atom-ph
Interatomic distance dependence of resonant energy-transfer phenomena
由双中心电子偶极-偶极关联驱动的原子间或分子间相互作用随位间距的增大而迅速衰减。然而，我们发现，原子间的反应通道，这是由共振场触发的有效强度，可以表现出非单调的距离依赖性，强烈减少时，原子更接近。以共振双中心光电离为例，证明了这一令人惊讶的结果。我们的研究结果得到了现有实验数据的支持。
2020-04-07 physics.atom-ph
Optical spectroscopy of a microsized Rb vapour sample in magnetic fields up to 58 tesla
我们使用基于铷共振光学跃迁的塞曼位移的磁力计探针来探索原子在宽范围的场值下的磁响应。我们记录了从几特斯拉到60特斯拉的光谱，这是线圈产生磁场的极限。原子吸收是通过从具有亚毫米尺寸的非常小的区域发射荧光来检测的。我们调查了广泛的磁相互作用从超精细Paschen-Back制度的罚款，以及它们之间的过渡。磁场测量是基于铷吸收本身。铷的光谱常数以前测量精度高，除了激发态的Landé $g$ -因子，我们从过渡到精细Paschen-Back制度的吸收线的位置。我们的光谱调查，即使受到多普勒展宽的吸收线，测量的字段与20 ppm的不确定性在探索高磁场。通过激发态Landé $g$ -因子测定，其准确度限于75 ppm。
2017-08-01 physics.atom-ph
Observing random walks of atoms in buffer gas through resonant light absorption
利用共振光吸收，直接观察到铷原子在氮气缓冲气体中的无规行走运动。通过原子蒸气的透射光强度进行测量，并获得其光谱，下降到低于散粒噪声水平的数量级，以检测原子运动引起的波动。为了理解所测得的光谱，计算了原子在高斯光束中作无规行走时的光谱，并得到了其解析形式。该频谱在较高频率下具有$1/f^2$（$f$：频率）行为，在较低频率下交叉到不同但定义明确的行为。理论光谱的性质与实测光谱吻合得很好。这种理解也使我们能够获得扩散常数，缓冲气体中原子的光子截面和原子序数密度，从一个单一的光谱测量。我们进一步讨论我们的实验方法和分析的其他可能的应用。
2016-07-01 physics.atom-ph
Observation of a resonant four-body interaction in cold cesium Rydberg atoms
冷里德伯原子受长程偶极-偶极相互作用代表了一个特别有趣的系统，用于探索少体相互作用和探测从二体物理到多体物理的转变。在这项工作中，我们报告的共振四体里德伯相互作用的直接观察。我们利用铯中2体和4体共振斯塔克调谐福斯特过程的偶然准巧合的发生来观察需要至少四个相邻原子同时相互作用的共振能量转移。这些结果对于用里德伯原子实现量子门和进一步研究多体物理是有意义的。
2011-11-10 physics.atom-ph
High-optical-depth, sub-Doppler-width absorption lines at telecom wavelengths in hot, optically driven rubidium vapor
Humboldt-Universität zu Berlin（柏林洪堡大学）；National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院）
通过强控制场 Dress 中间态，实现高温铷蒸气在电信波长处的高光学密度与亚多普勒宽度吸收线。
2026-09-21 physics.atom-ph quant-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
Efficient photoionization for barium ion trapping using a dipole-allowed resonant two-photon transition
两个有效的同位素选择性共振双光子电离技术，用于加载钡离子到射频（RF）陷阱的演示。将使用λ=553 nm处的强偶极允许跃迁作为电离的第一步的方案与使用弱互组合线（λ=413 nm）的已建立的技术进行比较。在电离效率的两个数量级的增加被发现有利于在553 nm的过渡。该技术可以使用商业全固体激光器系统来实现，并且在需要最高效率和同位素选择性的情况下，与钡的其他窄带光电离方案相比，预期该技术是有利的。
2011-10-18 physics.atom-ph quant-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
Local optical control of the resonant dipole-dipole interaction between Rydberg atoms
我们报告的本地控制的自旋- $1/2$的跃迁频率编码在两个里德堡能级的单个原子通过应用状态选择性光移位使用寻址光束。有了这个工具，我们首先研究了两个自旋的基本系统的光谱，将其从非共振状态调谐到共振状态，其中出现了“亮”（超辐射）和“暗”（亚辐射）状态。我们观察到微波耦合到亮态的集体增强。然后，我们表明，在准备一个初始的单自旋激发，并让它跳由于自旋交换相互作用，我们可以冻结的动态与寻址激光，同时保持系统的相干性。在量子模拟的背景下，该方案为工程非均匀XY自旋哈密顿量或制备自旋不平衡的初始态开辟了令人兴奋的前景。
2017-05-09 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-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
Dipole spectrum structure of non-resonant non-pertubative driven two-level atoms
在电偶极近似和旋波近似下，分析了非共振强单色光场激发二能级原子的偶极谱。我们发现，显然复杂的光谱结构可以完全描述为两个家庭：谐波频率的驱动场和场致非线性荧光。我们制定的问题提供了定量的法律最相关的光谱特征：谐波比和相位，非微扰斯塔克位移，谐波高原的频率限制。特别是，我们证明了锁定的谐波相位在翅膀的平台打开的可能性，通过谐波滤波产生超短脉冲。
2010-03-24 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Resonance phenomena in ultracold dipole-dipole scattering
研究了玻色子和费米子极性分子超冷碰撞中的弹性散射共振。玻恩-奥本海默绝热表示的两体动力学提供了一个定性的分类方案和定量的WKB量子化条件，预测几个序列的共振态。结果发现，近阈值能量依赖的超冷碰撞截面变化显着的粒子交换对称性，玻色子系统显示出更平滑的能量变化比他们的费米同行。还描述了超冷碰撞中角分布的共振变化。
2008-09-15 physics.atm-clus physics.atom-ph
Dynamical instabilities of spectroscopic transitions in dense resonant media
本文研究了局域场作用下的近偶极-偶极相互作用对连续激光辐射下二能级和V型三能级原子动力学的影响。V型三能级原子间的偶极-偶极相互作用导致了运动方程稳态解的Poincaré-Andronov-Hopf分岔。结果，能级的布居随时间周期性地变化。在二能级模型的框架下，动力学不稳定性被证明是不可能的。
2012-07-27 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Interaction between polar molecules subject to a far-off-resonant optical field: Entangled dipoles up- or down-holding each other
我们证明了当一对极性分子间的电偶极-偶极相互作用被一个远离共振的光场叠加时，它们之间的电偶极-偶极相互作用发生了全面的转变。通过改变光场的波长、偏振态和强度，组合相互作用势变得可调，其对分子间分离的依赖性表现出从反幂到振荡的交叉行为。由此提供的控制分子相互作用的能力开辟了创造和操纵超冷极性气体的新相的途径，其特征之一是偶极子相互取向的长程纠缠。我们设计了一个精确的分析模型，这样的光场修饰偶极-偶极相互作用势，这使得一个简单的访问所需的光场参数在实验室中的分子间相互作用的设计。
2011-08-20 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus physics.atom-ph
Universal resonant ultracold molecular scattering
由于波在长程偶极-偶极场中的传播，在最冷温度下，不可分辨的玻色子强极性分子的弹性散射振幅具有普适性质。普遍的散射截面和各向异性的阈值角分布，独立的分子种类，结果从仔细调整的偶极矩与施加的电场。三个不同的家庭阈值共振也发生特定的场强，可以定性和定量预测使用基本绝热和半经典技术。预测了观测这些普适特性所需的异质分子气体的温度和密度。PACS编号：34.50.Cx、31.15.ap、33.15.- e，34.20。B
2008-09-16 physics.atm-clus physics.atom-ph
Dipole-dipole Interactions Through a Lens
我们研究了在消球差透镜存在下两个原子之间的涨落介导的相互作用，证明了它们的共振偶极-偶极相互作用的增强。本文用消球差透镜的电磁格林张量导出了线性光学系统的场传输。集体内部原子动力学分析通过Lindblad主方程，它允许一个原子之间的色散和耗散相互作用的特征。因此，我们证明了原子之间的共振偶极偶极耦合可以在透镜的焦平面中增强，并且透镜修改的原子之间的能量交换可以产生相互捕获势。我们的工作为将偶极-偶极相互作用扩展到宏观尺度和研究它们的实验平台开辟了新的途径。
2022-04-01 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Coherent Interactions Between Silicon-Vacancy Centers in Diamond
我们报告相干相互作用内的硅空位色中心的钻石合奏。相互作用归因于共振偶极-偶极耦合。此外，我们证明了控制共振中心对通过使用驱动光脉冲诱导集体，相互作用使能拉比振荡的合奏。非共振中心对不经历集体振荡。
2021-05-03 physics.atom-ph quant-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
Observation of resonant monopole-dipole energy transfer between Rydberg atoms and polar molecules
University College London（伦敦大学学院）；Department of Physics, Harvard University（哈佛大学物理系）；Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional, and Departamento de Física Atómica, Molecular y Nuclear, Universidad de Granada（格拉纳达大学理论计算物理卡洛斯一世研究所及原子、分子和核物理系）；Department of Physics and Astronomy, University College London（伦敦大学学院物理与天文系）
研究通过低温度碰撞观测Rydberg原子与极性分子之间的共振能量转移，揭示了单极-偶极能量交换反应的机制，并展示了通过电荷-偶极相互作用实现的量子科学新工具。
2026-05-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Effect of finite detection efficiency on the observation of the dipole-dipole interaction of a few Rydberg atoms
我们已经开发了一个简单的分析模型，描述在实验中测量的偶极-偶极相互作用在几个里德伯原子共振碰撞的多原子信号。结果表明，选择性场电离探测器的有限效率导致不同数目的里德伯原子共振碰撞谱的混合。给出了在一定探测效率下估算合适平均里德伯原子数的公式。我们已经发现，在一个和两个原子的信号中观察到的碰撞共振的振幅之间的关系的测量提供了一个简单的绝对检测效率和平均里德伯原子数的测定。我们还进行了钠原子束在小激发体积中的共振碰撞测试实验。分析了1 ~ 4个探测到的里德伯原子的共振态，并与理论作了比较。
2007-10-02 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Collective shift in resonant light scattering by a one-dimensional atomic chain
实验研究了一维随机填充冷二能级原子链的共振光散射。通过对光沿链散射的局域测量，我们观察到了原子间光诱导偶极-偶极相互作用的相长干涉。尽管平均原子间距离大于光的波长，但它们导致集体共振的位移。这一结果表明，强烈的集体效应可以通过结构化的几何安排的合奏。我们还探讨了高强度制度，原子不能被描述的经典。我们比较我们的测量平均场，非线性耦合偶极模型占一个原子的响应饱和。
2020-05-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-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
The role of dipole-forbidden autoionizing resonances in non-resonant one-color two-photon single ionization of N$_2$
对中性N $_2$分子的非共振单色双光子单价光电离动力学进行了能量和角度分辨的实验和理论研究。利用高次谐波产生的9.3eV光子和三维动量成像光谱仪，我们探测到了单色双光子电离产生的光电子和离子。N $_2$的光电离填充N $_2^+$的X $^2Σ^+_g$、A $^2Π_u$和B $^2Σ^+_u$离子态，其中与X $^2Σ^+_g$和A $^2Π_u$态相关的光电子角分布都随着光电子动能的变化而变化，仅几百meV。我们属性的快速演变的光电子角分布的激发和衰减的偶极禁戒的自电离共振属于一系列不同的对称性，所有这些都是Hopfield系列的成员，并与直接双光子单电离竞争。
2020-12-29 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
An excited atom interacting with a Chern insulator: towards a far-field resonant Casimir-Polder repulsion
本文研究了具有单跃迁（电偶极）的碱金属原子与Chern绝缘体的共振Casimir-Polder相互作用。陈氏绝缘体具有非零的时间反演对称性破坏霍尔电导，导致对共振Casimir-Polder相互作用的额外贡献，该相互作用取决于霍尔电导和原子跃迁的圆偏振态之间的耦合。我们发现，共振Casimir-Polder位移可以显着增强的去激励频率附近的值与范霍夫奇性的陈绝缘体。此外，我们还发现，当原子偶极跃迁为右旋圆极化且Chern绝缘体的Chern数为$-1$或原子偶极跃迁为左旋圆极化且Chern数为$1$时，共振Casimir-Polder力在较大的原子-表面距离下会单调衰减并发生排斥.
2022-11-01 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.optics
Resonant collisional shielding of reactive molecules using electric fields
对分子相互作用的完全控制，包括反应损失，将在量子科学中开辟新的前沿。在这里，我们展示了极端的可调谐性的化学反应速率，通过使用外部电场转移激发碰撞通道的超冷分子与初始碰撞通道的简并。在这种情况下，共振偶极相互作用在远距离混合通道，显着改变分子间的潜力。我们准备费米钾铷（KRb）分子在他们的第一个激发旋转状态，并观察到一个三个数量级的调制的化学反应速率，因为我们调整电场强度的百分之几跨越共振。在准二维几何中，我们精确地确定了碰撞的三个最低角动量投影的贡献。利用共振特性，我们屏蔽了分子的损失，并将反应速率抑制在背景值以下一个数量级，实现了极性分子在大电场中的长寿命样品。
2020-09-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
