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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Rydberg level shift due to the electric field generated by Rydberg atom collision induced ionization in cesium atomic ensemble
实验研究了铯原子系综中里德伯原子碰撞电离产生的电场引起的里德堡能级移动。通过控制基态原子密度和光激发过程,改变里德伯原子碰撞产生的带电粒子密度。我们用里德伯电磁感应透明(EIT)光谱测量了里德伯能级位移,并用半经典模型解释了物理起源。实验结果与数值模拟结果吻合较好。这些能量位移对于利用里德伯EIT进行微波场的自校准传感是重要的。此外,与共振激发的情况相比,具有高信噪比的窄线宽光谱学对于高精度测量将是有用的。
2020-08-25 physics.atom-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
Controlling the interactions of a few cold Rb Rydberg atoms by radiofrequency-assisted Förster resonances
冷里德伯原子之间的长程相互作用,在许多重要的应用中得到了应用,可以通过外部电场控制的集体多体态之间的福斯特共振来增强。在这里,我们报告的第一个高分辨率的射频辅助福斯特共振在几个冷Rb里德伯原子的实验观察。我们还观察到射频感应的福斯特共振,不能通过直流电场调谐。它们意味着一个有效的过渡,从范德华共振偶极-偶极相互作用由于Floquet边带的里德伯水平出现在射频场。该方法可用于增强几乎任意大主量子数的里德伯原子的相互作用。
2014-12-04 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
Electric field control in ultralong-range triatomic polar Rydberg molecules
我们研究了由里德伯原子与基态极性分子相互作用产生的一类超长程分子的外电场控制。外场混合了里德伯电子态,从而强烈地改变了极性双原子分子由于里德伯电子而看到的电场,结果,负责分子结合的绝热势能曲线可以以这样一种方式调谐,即与相邻曲线发生交叉。后者导致在里德伯波函数中混合s波特征,并将大大促进这类特殊里德伯分子物种的实验制备和实现。
2012-01-10 physics.atom-ph
Performance of Antenna-based and Rydberg Quantum RF Sensors in the Electrically Small Regime
本文比较了厘米级 Rydberg 量子射频传感器与电小天线在电小区域的信号检测灵敏度,发现当代Rydberg传感器不如有源放大天线灵敏,但理想化Rydberg传感器在标准量子极限下可超越室温天线性能。
2024-08-27 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
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
Enhanced electric field sensitivity of rf-dressed Rydberg dark states
研究了热Rb蒸气中rf修饰里德伯暗态的形成。它示出,这样的状态表现出增强的灵敏度,直流电场相比,他们的裸同行,使精确测量的直流场独立的激光频率波动。
2009-10-30 physics.atom-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
Quantum sensing of microwave electric fields based on Rydberg atoms
本综述介绍了基于里德堡原子的微波电场量子传感的原理,系统回顾了其在灵敏度、带宽、超外差及量子增强传感等方面的进展,并展望了未来的发展方向。
2024-01-03 physics.atom-ph
Reduction of the dc electric field sensitivity of circular Rydberg states using non-resonant dressing fields
非共振修整场可以使两个圆形里德伯态之间的跃迁频率对直流电场的二阶变化不敏感。微扰理论可用于确定所需的修整场振幅和频率。相同的微扰方法可用于理解关于偏置直流电场的跃迁频率对电场的一阶依赖性的去除[Hyafil等人,Phys.Rev.Lett.,v. 93,103001(2004)]。修整场和直流场的方向对准对于确定修整跃迁频率的电场灵敏度至关重要。这种灵敏度是显着更大的环形里德堡态相比,低角动量的里德堡态的Rb。
2015-09-21 physics.atom-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
Electric-field induced dipole blockade with Rydberg atoms
高分辨激光斯塔克激发超冷铯原子的np(60 < n < 85)里德堡态,有效地阻断了长程偶极-偶极相互作用的激发.偶极阻断效应被观察为里德伯激发的淬灭,取决于由外部电场诱导的偶极矩的值。最终的离子,可以匹配偶极封锁效应的影响进行了详细讨论,但排除了我们的实验条件。相互作用的里德伯原子的激发的解析和蒙特卡罗模拟与实验一致,表明最近邻的里德伯原子的主要作用。
2007-03-15 physics.atom-ph
Cavity driven Rabi oscillations between Rydberg states of atoms trapped on a superconducting atom chip
由冷原子和微波谐振器组成的混合量子系统可以实现原子自旋系统之间的腔介导的无限程相互作用,并实现用于微波到光学转换的原子量子存储器和换能器。为了实现原子与片上微波谐振器的强耦合,建议使用具有强电偶极跃迁的原子里德伯态。本文报道了在集成超导原子芯片上实现超冷原子里德堡跃迁与共面波导谐振腔微波场的相干耦合。我们观察并描述了腔驱动的原子里德堡态在非均匀电场中的拉比振荡。我们的研究证明了里德伯原子与超导电路相互作用的相干态操纵的可行性,但也揭示了挑战。
2021-05-11 cond-mat.quant-gas 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
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
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
Continuous-frequency weak electric field measurement with Rydberg atoms
我们在里德伯原子蒸气室中利用远离共振的交流斯塔克效应实现了连续频率的电场测量。在这种配置中,一个强的远偏离谐振场,表示为本地振荡器(LO)的字段,作为一个增益移动的里德堡电平的高灵敏度区域。在里德伯系统中,一个与本振场相差几百kHz的入射弱信号场与本振场混频产生中频信号,由里德伯电磁感应透明(Rydberg-EIT)光谱仪读出。与共振EIT-AT谱不同,我们利用单个里德伯态实现了对2 ~ 5 GHz信号频率的电场测量。最小可探测场强为2.31 $μ$ V/cm,线性动态范围大于65 dB。其最小可探测电场为1.45~ $μ$ V/cm,与使用相同系统的谐振微波修饰里德伯外差接收机相当。我们还表明,该系统具有固有的偏振选择性功能。我们的方法可以提供一个高灵敏度的电场测量和扩展到任意频率的测量。
2022-01-25 physics.atom-ph
Determination of the Rb ng-series quantum defect by electric-field-induced resonant energy transfer between cold Rydberg atoms
冷里德伯原子之间的共振能量转移被用来确定里德伯原子的能级,其精度接近微波光谱学中可获得的精度。激光冷却磁光阱中的Rb原子被光学激发到32 d里德堡态。两原子过程3/2 d(j= 5/2)+3/2 d(j=5/2)-> 34 p(j=3/2)+30 g在约0.3 V/cm的电场下共振。这个过程是由电偶极-偶极相互作用驱动的,这是由于g态在电场中获得的部分f特性而允许的。利用实验观测到的共振场,结合Stark映射计算,确定了Rbng系列量子亏损:δ_g(n=30)= 0.00405(6)。
2006-12-19 physics.atom-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
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
Cavity-enhanced Rydberg atom microwave receiver
针对里德堡原子与微波电场耦合不足的问题,本文用微波谐振腔增强耦合,并通过三光子激发实验实现18 dB功率灵敏度提升。
2024-04-10 physics.atom-ph
Filter circuit for suppression of electric-field noise in Rydberg-atom experiments
提出clamp switch电路以抑制Rydberg原子实验中的电场噪声,实现低噪声电场控制与高压电离脉冲施加,显著提升相干时间与光谱分辨率。
2025-04-01 physics.atom-ph
Coherent time evolution of highly excited Rydberg states in pulsed electric field: Opening a stringent way to selectively field-ionize the highly excited states
利用场电离探测技术研究了高摆率脉冲电场作用下Rb(98 < n < 150)高激发里德堡态的相干时间演化。研究发现,激发里德堡态所需的电场随转换速率的变化而连续地取离散值。具体地,电离场的转换速率依赖性随着状态的量子亏损值而变化,即随着状态相对于相邻流形的能量位置而变化。首次观察到的电离场的这种离散跃迁行为被认为是脉冲电场中里德伯态时间演化中强相干效应的体现,并为通过场电离从附近态中严格选择低-l态开辟了一条新的有效途径.
2000-10-28 physics.atom-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
One-dimensional Rydberg Gas in a Magnetoelectric Trap
研究了磁场叠加均匀电场的Ioffe-Pritchard阱中里德伯原子的量子特性。被囚禁的里德伯原子可以在长寿命的电子状态下产生,表现出几百德拜的永久电偶极矩。由此产生的偶极-偶极相互作用与径向约束证明产生一个有效的一维超冷里德伯气体与宏观粒子间的距离。本文导出了里德伯原子的电偶极矩和临界线密度的解析表达式。
2007-09-17 physics.atom-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
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
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
Electrically Dressed Ultralong-Range Polar Rydberg Molecules
我们研究了电场对超远程极性双原子里德堡分子结构的影响。计算中考虑了里德伯电子与中性基态原子的s波和p波相互作用。在电场的存在下,电场和核间轴之间的角自由度获得振动特性,我们遇到具有反平行平衡位形的二维振荡绝热势能面。该电场允许以这样的方式移动相应的势阱,使得p波相互作用的重要性可以被控制,并且各个势阱以不同的速率被能量地降低。因此,平衡组态和相应的能量最低的井移动到更大的核间距离,以增加场强。在强场作用下,非极性分子里德伯态的混合导致了从原子的基态通过双光子过程激发大角动量极性态的可能性。由此产生的电偶极矩和振动光谱的性质进行了分析与不同的场强。
2013-07-15 physics.atom-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
Quantum Anomaly Dissociation of Quasibound States Near the Saddle-Point Ionization Limit of a Rydberg Electron in Crossed Electric and Magnetic Fields
本文从量子力学水平上研究了在原子核的电场、磁场和库仑场的组合作用下,里德堡电子在斯塔克鞍点附近的能谱。结果揭示了一个量子反常解离:在半经典水平上预测的鞍点电离极限附近和之上的准束缚态在量子力学水平上消失。
2006-02-24 physics.atom-ph physics.class-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
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