Mitigating noise of residual electric fields for single Rydberg atoms with electron photodesorption
State Key Laboratory of Magnetic Resonance and Atomic and Molecular Physics, Innovation Academy for Precision Measurement Science and Technology, Chinese Academy of Sciences（中国科学院精密测量科学与技术创新研究院）；School of Physics, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理学院）；Wuhan Institute of Quantum Technology（武汉量子技术研究院）
研究通过电子光脱附减少单个瑞利德堡原子中残余电场噪声，提升量子系统控制与性能。
2024-02-27 physics.atom-ph quant-ph
Imaging electric fields in the vicinity of cryogenic surfaces using Rydberg atoms
原位表征静态和随时间变化的电场的能力是利用靠近表面的原子进行量子光学实验的重要先决条件。特别是在将里德伯原子耦合到超导电路近场的实验中，杂散场源的识别和随后的消除至关重要。我们提出了一种技术，允许使用相干里德堡-斯塔克光谱在亚稳态$1\text{s}^12\text{s}^1~{}^{1}S_{0}$氦原子的脉冲超声束的距离小于$2~\text{mm}$（低温）表面的杂散电场分布$(F^\text{str}_\text{x}(\vec{r}),F^\text{str}_\text{y}(\vec{r}),F^\text{str}_\text{z}(\vec{r}))$的测定。我们证明了这种技术的能力，通过表征从结构化超导表面产生的电杂散场。利用相干布居转移与微波辐射从共面波导，相同的技术允许的微波场分布的表征以上的表面。
2015-09-17 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Efficient photo-ionizing elimination of detrimental electric fields for Rydberg atoms
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
研究针对里德堡原子对杂散电场敏感问题，提出通过光电离激光冷却原子创建真空等离子体源来消除有害电场的通用方案，能恢复单个里德堡态稳定相干激发，可用于现有平台及其他敏感实验。
2026-07-10 physics.atom-ph quant-ph
Rydberg atoms with a reduced sensitivity to dc and low-frequency electric fields
使用38.465 GHz的非共振微波修整场来消除在约1 V/cm的直流场中$^{87}$ Rb的$49s_{1/2}$和$48s_{1/2}$里德堡态之间的静电偶极矩差。降低的敏感性电场波动测量使用双光子微波光谱。一个反常的光谱双峰归因于在修整场的偏振椭圆。所展示的抑制静态偶极矩差异的能力-同时保持对高频场的灵敏度-适用于使用里德伯原子的传感器和/或量子器件。
2013-01-17 physics.atom-ph quant-ph
Controlling Stray Electric Fields on an Atom Chip for Rydberg Experiments
处理表面附近里德伯原子的实验必须处理里德伯原子对（杂散）电场的高灵敏度，这些电场通常来自表面上的吸附物。我们展示了一种通过改变吸附物分布来修改和减小杂散电场的方法。我们使用一个里德伯激发激光局部影响吸附偶极子分布。通过调整平均曝光时间，我们改变了强度（在来自芯片的$78\,μ\textrm{m}$处具有小于$0.2\,\textrm{V/cm}$的最小值），甚至改变了垂直场分量的符号。这项技术是一个有用的工具，实验处理表面附近的Ryberg原子，包括原子芯片。
2017-10-15 physics.atom-ph quant-ph
Magic trapping of a Rydberg ion with a diminished static polarizability
高度激发的里德伯态通常是极端可极化的，并且对电场极端敏感。因此，限制在电场中的里德伯离子具有依赖于状态的俘获电势。我们通过耦合两个静态极化率相反的里德堡态，设计了一个对电场不敏感的里德堡态，实现了与态无关的魔阱。我们表明，魔法捕获的离子可以相干激发到里德堡态，而不需要控制离子的运动。
2020-05-25 physics.atom-ph quant-ph
Rydberg-State-Resolved Resonant Energy Transfer in Cold Electric-Field-Controlled Intrabeam Collisions of NH$_3$ with Rydberg He Atoms
在$\sim1$ K的平移温度下，利用低于15 V/cm的电场控制了NH-$_3$中的反转子能级到主量子数为$n=38$的三重里德堡态He原子的共振能量转移.实验在NH $_3$的脉冲超声束中进行，在He中以1：19的比例播种。在束流尾部的脉冲放电中制备了亚稳态1 s2 s $^3$ S $_1$能级的He原子。利用重NH $_3$和较轻亚稳He之间的速度滑移，以$\sim70$ m/s的质心碰撞速度进行碰撞研究。利用里德伯态选择性电场电离证实了原子-分子碰撞中的共振能量转移。实验数据进行了比较的基础上的碰撞参量方法的碰撞伙伴之间的共振偶极-偶极相互作用的理论模型。
2020-01-23 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Reducing the sensitivity of Rydberg atoms to dc electric fields using two-frequency ac field dressing
我们提出了一种方法，用于减少原子地面里德堡跃迁的杂散直流电场的灵敏度，使用微波诱导的里德伯态敷料。计算的Cs $\state{90S}{1/2}$和$\state{90P}{3/2}$状态。在零直流偏置电场的情况下，使用双频交流场来同时降低两种状态对直流场变化的灵敏度。对于$\state{90S}{1/2}$状态，灵敏度降低为95倍，对于$\state{90P}{3/2}, m_J=3/2$状态，灵敏度降低为1600倍。我们还展示了如何的两个频率的交流字段可以用来取消二阶和四阶项的极化率的一个单一的里德堡状态。这些结果是相关的，以提高稳定性的实验，试图激发里德伯原子附近的带电表面。
2017-11-23 physics.atom-ph quant-ph
Electric field sensing near the surface microstructure of an atom chip using cold Rydberg atoms
利用冷原子测量了原子芯片异质金属/介质表面附近的电场。原子对电场的敏感性通过激发原子到里德堡态而增强，里德堡态的极化率是基态的10^8倍。我们把测量到的电场归因于原子芯片导线之间绝缘体的充电。令人惊讶的是，观察到这些领域可能会显着降低与适当的电压偏置，建议配置的混合量子系统的未来发展。
2012-06-29 physics.atom-ph quant-ph
Sub-wavelength microwave electric field imaging using Rydberg atoms inside atomic vapor cells
最近我们利用里德伯原子电磁感应透明原理，证明了蒸气室中的碱金属原子可以作为微波电场强度和极化的高精度标准。在这里，我们表明，第一次，里德伯原子电磁诱导透明可以用来成像微波电场以前所未有的精度。该方法的空间分辨率远达亚波长范围。电场分辨率与我们在先前实验中证明的分辨率相似。我们的实验结果与有限元计算的测试电场图案。
2014-03-14 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Electric field measurements of Rydberg atomic frequency comb based on pulsed laser excitation
本研究提出了一种基于脉冲激光激发里德堡原子的频率梳方法用于电场测量，通过双光子共振激发多速度群原子，显著提高了原子布居数和传感密度，在20 kHz至96 MHz宽频段内实现了高灵敏度电场测量，最小灵敏度达2.9 μV/cm/Hz^(1/2)，为微波计量提供了创新技术方法。
2025-07-11 physics.atom-ph quant-ph
Electric field control for experiments with atoms in Rydberg states
针对里德堡态原子易受杂散电场影响的问题，提出一种用于玻璃池真空腔的新型紧凑电极组件，可三维控制原子附近电场且几乎不挡光，实验实现杂散电场抵消至优于10 mV/cm。
2024-09-18 physics.atom-ph quant-ph
Enhanced Sensitivity in Rydberg Atom Electric Field Sensors through Autler-Townes Effect and Two-Photon Absorption: A Theoretical Analysis Using Many-Mode Floquet Theory
本文利用多模Floquet理论分析Rydberg原子电场传感器，提出通过引入耦合电场产生的Autler-Townes效应和双光子吸收来增强失谐条件下的最小可检测场灵敏度。
2023-09-20 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Observation of electric field induced superradiance slowdown in ultracold Rydberg atomic gases
本研究实验观测了静态电场显著减缓超冷铯里德堡原子系综中超辐射发射的现象，并利用DTWA方法数值模拟，揭示减速机制源于里德堡能级的斯塔克位移诱导退相干，为量子临界行为控制提供新见解。
2024-11-15 physics.atom-ph quant-ph
High-angular-momentum Rydberg states in a room-temperature vapor cell for DC electric-field sensing
该研究在室温铷蒸气池中通过三光子EIT与RF缀饰制备高角动量里德伯态，并实现低至50 V/m量级的直流电场传感。
2023-10-16 physics.atm-clus physics.atom-ph quant-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
Highly sensitive measurement of a megahertz rf electric field with a Rydberg-atom sensor
本文利用热原子系统中的里德堡原子电磁感应透明和外差方法，实现了对微弱MHz电场的高灵敏度测量，最小电场强度达37.3 μV/cm，推进了原子电场传感技术。
2022-07-04 physics.atom-ph quant-ph
Controlling the dipole blockade and ionization rate of Rydberg atoms in strong electric fields
我们研究了一种新的制度的里德堡激发封锁使用高度斯塔克位移，但长寿命，状态的Rb原子受到电场以上的经典电离极限。这样的状态允许调整偶极-偶极相互作用强度，而它们的电离率可以通过电场的小变化而改变两个数量级。我们展示了激光激发的相互作用的里德伯态，然后用控制电离和放大成像高的空间和时间分辨率的检测。我们的工作揭示了迄今为止尚未探索的可能性，以控制相互作用强度和动态调谐电离和检测的里德伯原子，这可能是有用的实现和评估量子模拟器，在空间和时间上的变化。
2019-05-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Interaction-induced stabilization of circular Rydberg atoms
本文讨论了一种利用叠加有恒定电场的Ioffe-Pritchard磁阱对两个里德伯原子进行控制捕获和操纵的方案。在这样的阱中，里德伯原子经历一个永久的电偶极矩，其量级可以是几百德拜。电偶极排斥和三维磁约束的相互作用导致了一个良好的可控的平衡结构与可调的陷阱频率和原子距离。我们深入研究了囚禁势，并分析了两个被囚禁的里德伯原子相互作用引起的稳定性。可能的限制和崩溃的情况进行了讨论。
2011-12-09 physics.atom-ph quant-ph
High-precision measurement of microwave electric field by cavity-enhanced critical behavior in a many-body Rydberg atomic system
本研究利用与光学腔耦合的多体里德堡原子系统，通过腔增强临界行为提升Fisher信息，实现了微波电场的高精度测量，等效测量灵敏度较自由空间提升一个数量级，达到2.6 nV/cm/Hz$^{1/2}$。
2025-03-03 physics.atom-ph quant-ph
Enhancement of Rydberg-mediated single-photon nonlinearities by electrically tuned Förster Resonances
通过电磁诱导透明将里德伯原子之间的强相互作用映射到单光子上，使得能够在单光子水平上操纵光，并且能够实现新颖的少光子器件，例如由单个光子操作的全光开关和晶体管。在这里，我们通过实验证明斯塔克调谐的福斯特共振可以大大增加单个光子之间的这种有效相互作用。该技术将单光子晶体管的增益提高到100以上，将单个里德伯原子的非破坏性检测增强到保真度超过0.8，并实现里德伯对态的高精度光谱学。在顶部，我们实现了大于2的增益与栅极光子读出晶体管操作后。里德伯极化激元在Förster共振上的传播和存储自旋波的投影的理论模型与我们的数据非常吻合，并成功地确定了里德伯晶体管的主要退相干机制，为光子量子门铺平了道路。
2016-09-14 physics.atom-ph quant-ph
Driving Rydberg-Rydberg transitions from a co-planar microwave waveguide
本文报道了共面固态波导中氦里德伯原子系综与微波场的相干相互作用。用选择性电场电离方法研究了主量子数在30 ~ 35范围内的态在25 ~ 38 GHz频率范围内的Rydberg-Rydberg跃迁。一个实验装置冷却到100 K被用来减少黑体辐射的影响。从波导的表面发出的不均匀，杂散电场已被其特征在于在频率和时间分辨的测量和相干时间的里德伯原子的顺序为250纳秒已被确定。
2011-10-06 physics.atom-ph quant-ph
Suppressing the Motion of Rydberg Atoms in Inhomogeneous Electric Fields via Stark Echo
Eberhard Karls Universität Tübingen（蒂宾根大学）；FORTH（希腊研究基金会）
针对表面非均匀电场导致里德伯原子运动及能级偏移的问题，提出斯塔克回波序列动态反转力，抑制原子运动并保持共振，适用于芯片耦合架构。
2026-06-08 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
Three-dimensional three-photon Stark spectroscopy of a single Rb Rydberg atom in an ultrahigh-vacuum glass cell with eight electrodes
Rzhanov Institute of Semiconductor Physics SB RAS（列扎诺夫半导体物理研究所西伯利亚分院）；Novosibirsk State University（新西伯利亚国立大学）；Institute of Laser Physics SB RAS（激光物理研究所西伯利亚分院）
研究在超高真空玻璃池单个铷原子三光子里德堡激发，利用八个电极产生电场，通过三光子方案同时观测斯塔克位移和分裂，能独立调谐电场并补偿杂散场，结果与理论相符，对里德堡静电测量有意义。
2026-07-20 physics.atom-ph quant-ph
Rydberg Atom Electric Field Sensors as Linear Time-invariant Systems
针对Rydberg原子电场传感器数值模型计算量大的问题，提出一种解析方法推导脉冲响应函数，使计算时间减少两个数量级，实现对传感器各种波形响应的快速评估。
2025-04-30 physics.atom-ph quant-ph
Electric field diagnostics in a continuous rf plasma using Rydberg-EIT
University of Michigan（密歇根大学）；Eastern Michigan University（东密歇根大学）
本研究利用瑞利德-埃它技术在连续射频等离子体中非侵入式测量电场，通过光谱分析确定等离子体密度和碰撞性线展宽。
2025-12-18 physics.atom-ph physics.plasm-ph quant-ph
Compensation of the trap-induced quadrupole interaction in trapped Rydberg ions
分析了里德伯离子的里德伯电子态与离子阱的射频电场之间的四极相互作用。这种耦合对于被俘获离子的最低能级是可以忽略的，但是对于被俘获的里德伯离子由于其大的电偶极矩而是重要的。这种耦合不能被标准驻波近似忽略，因为它与俘获电场的频率相当。我们调查的四极耦合的效果进行适当的有效表示的哈密顿量。对于一个单一的离子，我们表明，在这个有效的图片的四极相互作用被取代的重新缩放的激光强度和额外的斯塔克移动的里德伯能级。因此，这种有害的四极耦合可以通过适当增加拉比频率来有效地补偿。此外，我们考虑了在四极耦合存在下里德伯离子对之间的强偶极-偶极相互作用。在有效表象中，我们观察到偶极-偶极耦合的减少以及额外的自旋-自旋相互作用。
2019-02-04 physics.atom-ph quant-ph
Two-Atom Rydberg Blockade using Direct 6S to nP Excitation
我们探索了一种单光子的方法来激发里德堡态和里德堡封锁。使用详细的理论模型，我们表明直接激发的可行性，预测的背景电场的影响，并计算所需的原子间距离观察里德伯封锁。然后，我们测量和控制的电场环境，使里德堡态的相干控制。在这种相干控制下，我们证明了两个相距6.6（3）μm的原子的里德堡阻塞.当与更常见的双光子激发方法相比时，这种单光子方法是有利的，因为它消除了通过光子散射和从中间态的AC斯塔克位移的退相干通道，同时适度增加多普勒灵敏度。
2014-04-21 physics.atom-ph quant-ph
Very-high- and ultrahigh- frequency electric field detection using high angular momentum Rydberg states
利用高角动量里德堡态和电磁感应透明技术，实现了240 MHz至900 MHz射频电场的共振探测，测得噪声本底为13 μV/m/√Hz，并基于五能级模型估算了系统基本灵敏度极限。
2023-05-19 physics.atom-ph quant-ph
Trapping potentials and quantum gates for microwave-dressed Rydberg atoms on an atom chip
Freie Universität Berlin（柏林自由大学）；Center for Quantum Science and Technologies, FORTH（量子科学与技术中心，FORTH）；University of Crete（克里特大学）；German Research Center for Artificial Intelligence（德国人工智能研究中心）；Eberhard Karls Universität Tübingen（蒂宾根大学）
通过微波场调控瑞利原子的电偶极矩，实现捕获势和量子门操作，用于原子芯片上的量子计算。
2026-01-28 physics.atom-ph quant-ph
Rydberg atoms for electric field gradiometry
Technology Innovation Institute（技术创新研究所）；Universitá di Catania（卡塔尼亚大学）；INFN-Sezione di Catania（意大利国家核物理研究所卡塔尼亚分部）；Université Grenoble Alpes（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；Technische Universität Darmstadt（达姆施塔特工业大学）；Helmholtz Forschungsakademie Hessen für FAIR (HFHF)（黑森亥姆霍兹FAIR研究学院）；GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung（重离子研究中心）
提出基于里德伯原子网络的量子传感器，利用福斯特共振附近里德伯阻塞对电场的强依赖性，通过空间分布结构实现电场梯度测量，分辨率达几微米。
2026-05-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Recent advances in Ultralong-range Rydberg molecules
Shanxi University（山西大学）；Northeast Normal University（东北师范大学）；Yanbian University（延边大学）；University of Nottingham（诺丁汉大学）
本文综述了双原子瑞德堡分子的最新理论和实验进展，探讨其形成机制、势能曲线及光谱特性，为该领域的发展提供全面概述。
2026-03-10 physics.atom-ph quant-ph
Robust Rydberg facilitation via rapid adiabatic passage
本研究提出基于快速绝热通道的鲁棒里德伯反阻塞方案，解决了其对位置无序和参数缺陷敏感的问题，可引发低背景高增益的雪崩式激发，为稀有事件检测等应用提供实用路径。
2025-10-01 physics.atom-ph quant-ph
Impact of micromotion and field-axis misalignment on the excitation of Rydberg states of ions in a Paul trap
本文研究Paul阱中微运动与场轴失准对离子里德伯态激发谱的影响，通过Floquet理论和微扰方法建立最小模型，分析可寻址且能量隔离的里德伯线存在的参数区域，为相干操控提供指导。
2025-05-23 physics.atom-ph quant-ph
Weak Electric-Field Detection with Sub-1 Hz Resolution at Radio Frequencies Using A Rydberg Atom-Based Mixer
里德伯原子由于其在500 MHz-1 THz的频率范围内的强偶极矩而被用于测量射频（RF）电场（E）。为此，使用Autler-Townes（AT）机制内的电磁感应透明（EIT），使得检测到的E场与AT分裂成比例。然而，对于弱电场，AT峰分离变得不可分辨，从而限制了最小可检测电场。在这里，我们证明了使用的里德伯原子作为RF混频器弱电场检测远低于AT制度的频率歧视优于1 Hz的分辨率。两个E-场入射到充满铯原子的蒸气室上。其中一个电场位于19.626000 GHz，驱动34 D_（5/2）-> 5 P_（3/2）Rydberg跃迁，并作为本振（LO）;另一个信号电场位于19.626090 GHz。在LO存在的情况下，里德伯原子自然地将Sig场下变频为90 kHz中频（IF）信号。该IF信号表现为通过里德伯蒸汽的探测激光强度的振荡，并且很容易用光电二极管和锁定放大器检测到。在这里使用的配置中，电场强度下降到？检测到46 mV/m +/-2 mV/m。此外，可以区分0.1Hz远并且强度等于Sig的相邻场，而不会有任何泄漏到锁定信号中。对于1 Hz以外且比Sig高+60 dB的信号，进入锁定信号的泄漏可以保持在-3 dB以下。
2019-03-22 physics.atom-ph quant-ph
Rotational hybridization, and control of alignment and orientation in triatomic ultralong-range Rydberg molecules
研究了由一个里德伯原子和一个基态异质双原子分子构成的超长程三原子里德伯分子的电子结构和振转性质。研究了Rb（$27s$）里德伯原子与KRb（$N=0$）双原子极性分子的相互作用。Rb（$n=24$，$l\ge 3$）简并流形存在明显的电子杂化。极性双原子分子可以在里德伯电子和核以及外场产生的电场中旋转。我们调查的Born-Oppenheimer势曲线的变形，必不可少的结合的分子，与不同的电场和分析所产生的性质，如振动结构和排列和取向的极性双原子分子。
2014-06-25 physics.atom-ph quant-ph
Rydberg excitation of a Bose-Einstein condensate
我们在铷原子的玻色-爱因斯坦凝聚体中，进行了从6P ~（3/2）态到n=50-80 S或D里德堡态的双光子激发。里德伯激发在石英池中进行，其中由池外部的板产生的电场在池壁上产生电荷。当电场仅施加短时间（通常为几微秒）时，获得了避免电荷积累和实现对所施加的电场的良好控制。本文研究了准一维陷阱和光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体的里德堡激发。在一维阱中扩展到不同尺寸的凝聚体的结果与由偶极-偶极相互作用控制的里德伯激发链的直观图像吻合得很好。沿一维几何形状施加的光晶格产生由最近邻阻断控制的局部化的集体里德堡激发。
2012-03-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quantum sensing of low-frequency electric signal enabled by modulated auxiliary field in Rydberg atoms
Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海光学精密机械研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Qianyuan Laboratory（千元实验室）
研究利用里德堡原子中调制辅助场进行低频电信号量子传感；采用交流场调制策略，将低频信号与辅助场混合，经电磁诱导透明映射能级位移；实现高灵敏度、稳定性及抗环境漂移，建立了相关稳健系统框架。
2026-07-22 physics.atom-ph physics.ins-det quant-ph
Voltage and power-frequency electric field measurements with Rydberg-atom interferometry
提出基于Rydberg原子干涉术的电压测量技术，可检测弱电压并区分极性，克服Stark效应局限，并扩展至工频电场测量实现瞬时重建，适用于可溯源电压测量和高压设施非侵入性表征。
2025-04-13 physics.atom-ph quant-ph
Atom Based Vector Microwave Electrometry Using Rubidium Rydberg Atoms in a Vapor Cell
追求电磁场、时间、长度和重力等量的原子标准显然很重要。我们最近用里德伯态证明了蒸气室中的Rb原子可以作为微波电场强度的一个实用的、紧凑的标准。在这里，我们证明，为第一次，Rb原子激发的蒸汽细胞也可以用于矢量微波电磁测量通过使用里德伯原子电磁诱导的透明度。我们描述了必要的测量，以获得一个任意的微波电场极化的分辨率为$0.5^\circ$。实验与理论进行了比较，发现是非常一致的。
2013-04-15 physics.atom-ph quant-ph
Comment on "Matter-wave interferometry with helium atoms in low-$l$ Rydberg states''
Department of Physics and John Adams Institute for Accelerator Science, University of Oxford（牛津大学物理系与约翰·亚当斯加速器科学研究所）；University of Waterloo（滑铁卢大学）
本文指出研究通过简化模型证明瑞利态原子的相位差仅与原子匀速通过不均匀电场有关，而非加速度。
2023-08-07 physics.atom-ph quant-ph
Line shapes and time dynamics of the Förster resonances between two Rydberg atoms in a time-varying electric field
观察窄带连续波激光辐射激发的里德伯原子间的斯塔克调谐Förster共振需要使用斯塔克开关技术，以便首先在固定的电场中激发原子，然后在变化的电场中诱导相互作用，该电场在Förster共振上扫描。在我们用几个冷Rb里德伯原子进行的实验中，我们发现电脉冲边缘的瞬态强烈地影响福斯特共振的线形，因为共振处的布居转移发生在$\sim$ 100 ns的时间尺度上，这与瞬态的持续时间相当。例如，在某个频率下的短期振铃会导致额外的射频辅助Förster共振，而非尖锐边缘会导致不对称。射频场的有意应用诱导集体状态之间的转换，其线的形状取决于相互作用的强度和时间。在单个相互作用体积中原子位置的空间平均产生了福斯特共振的尖线形。本文对两个铷里德伯原子在时变电场中相互作用的斯塔克调谐Förster共振${\rm Rb}(nP_{3/2} )+{\rm Rb}(nP_{3/2} )\to {\rm Rb}(nS_{1/2} )+{\rm Rb}([n+1]S_{1/2} )$的线形和时间动力学进行了详细的实验和理论分析。
2016-10-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Optical Chopping Enhanced Rydberg-Atom-Based Ultra-Low-Frequency Electric Field Measurement
Key Laboratory of Space Utilization, Technology and Engineering Center for Space Utilization, Chinese Academy of Sciences（中国科学院空间应用工程与技术中心）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
本研究通过光学调制放大技术显著提升超低频电场测量灵敏度，利用Rydberg原子在调制频率下周期性激发，有效抑制1/f噪声，使7Hz频率灵敏度提升19.1dB至49.1uV/cm/rt(Hz)
2026-03-17 quant-ph
Surface charges in a Rydberg atom-nanowaveguide hybrid quantum system
Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University（冲绳科学技术大学院大学）；Imperial College London（帝国理工学院）；University of Stuttgart（斯图加特大学）
实验研究光纳米纤维倏逝场中里德伯原子的激发，发现偶极陷阱场导致表面电荷积累并影响激发谱，通过外加振荡电场可抑制该效应，揭示了电荷产生机制为里德伯-基态碰撞电离。
2026-10-20 physics.atom-ph quant-ph
Rydberg excitons in electric and magnetic fields obtained with the complex-coordinate-rotation method
F。Schweiner等人[Phys. Rev. B 95，035202（2017）]，使用完整的基组并考虑固体的价带结构和立方对称性。在这里，我们扩展这些计算通过调查数值的氧化亚铜在电场中的自电离共振和平行的电场和磁场取向的[001]方向。为此目的，我们应用复坐标旋转方法。通过求解非厄米广义本征值问题来计算复共振能量，并通过使用相对振子强度来模拟吸收光谱。该方法使我们能够调查不同的电场和磁场强度强度的位置，寿命和形状的共振的影响。
2019-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Electric field analysis in a cold-ion source using Stark spectroscopy of Rydberg atoms
本文利用冷铷原子里德伯态的斯塔克光谱，结合经典离子轨迹模拟，系统研究了准连续光电离冷离子源中的净电场分布，揭示了提取电场和离子源产率对电场分布及离子流方向性的影响，为聚焦离子束应用中冷离子源的监测提供了依据。
2023-03-17 physics.atom-ph quant-ph
Spatially Resolved Excitation of Rydberg Atoms and Surface Effects on an Atom Chip
我们在原子芯片上演示了空间分辨的里德伯原子的相干激发。利用电磁感应透明（EIT）技术研究了镀金芯片表面附近里德伯原子的性质。我们测量的距离相关的位移（~10 MHz）的里德堡能级所造成的空间不均匀的电场。测得的场强和距离的依赖性是在协议与一个简单的模型由一个本地化的补丁Rb吸附物沉积在芯片表面上的实验过程中产生的电场。EIT共振仍然很窄（< 4 MHz），观察到的宽度与原子表面距离无关，低至~20 \mum，表明里德伯态的寿命相对较长。我们的结果为原子芯片上里德堡激发原子的偶极物理、集体激发、量子精密测量和量子信息处理等研究开辟了道路。
2010-04-19 physics.atom-ph quant-ph
Heterodyne detection of low-frequency fields via Rydberg EIT with phase demodulation
本研究提出一种基于里德堡EIT外差过程与相位解调的低成本可扩展方法，通过提取低频场对探测激光的相位调制信号实现高精度电场和磁场检测，并实验验证了全周期操作。
2025-05-30 physics.atom-ph quant-ph
High sensitivity measurement of ULF, VLF and LF fields with Rydberg-atom sensor
本文通过内置平行电极的Cs蒸气池并优化DC场，使Rydberg原子传感器在ULF、VLF和LF频段实现优于1 cm偶极天线的高灵敏度电场测量。
2024-05-08 physics.atom-ph quant-ph
Reinforcement-Learned Electric-Field Sensing with Asymmetrically Blockaded Rydberg Arrays
Anhui University（安徽大学）；Zhengzhou University（郑州大学）；Henan Academy of Science（河南省科学院）
该研究基于非对称阻塞里德伯阵列，用强化学习优化脉冲设计，构建六原子球形构型，实现高灵敏度、高可靠的三维里德伯电场传感，趋近海森堡极限。
2026-08-04 quant-ph
Optical measurements of strong microwave fields with Rydberg atoms in a vapor cell
利用电磁感应透明（EIT）技术对强微波场中的里德伯原子进行了光谱分析。所测量的光谱响应使得能够对高功率微波进行基于原子的光学电场测量。在我们的实验中，微波辐射到室温的铷蒸气室。微波调谐在双光子65 D-66 D里德堡跃迁附近，电场强度达到230 V/m，约为这些原子微波电离阈值的20%。一个Floquet处理是用来模拟里德堡能级的能量和它们的激发率。我们到达一个经验模型的光谱细胞内的场强分布，产生良好的整体测量和计算的里德堡EIT-Floquet光谱之间的协议。使用Floquet地图中的光谱特征，我们实现了6%的绝对强场测量精度。
2016-01-11 physics.atom-ph quant-ph
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）
本研究通过理论与实验，探究脉冲激光重复频率对里德伯原子传感器性能的影响，证实其可提升传感器对66MHz、88MHz频段的微弱信号探测灵敏度，为高灵敏原子传感器研发提供新方法。
2026-07-30 physics.atom-ph quant-ph
Electrically-Small Rydberg Sensor for Three-Dimensional Determination of rf k-Vectors
提出一种电小型 Rydberg 原子电场传感器，通过单点场矢量测量确定椭圆偏振射频场的三维波矢，并实验验证其高精度与小体积优势。
2025-03-06 physics.atom-ph quant-ph
