A protocol to realize triatomic ultralong range Rydberg molecules in an ultracold KRb gas
我们提出了一个实验上可实现的方案，以产生三原子超长程里德堡分子（TURM），形成在超冷KRb陷阱。利用Rydberg电子-分子的各向异性偶极相互作用，设计了非零量子缺陷Rydberg能级与KRb分子在N=0和N=2转动能级的近共振耦合.这种近共振耦合增强了TURM结合并产生有利的Franck-Condon因子。计划posterion和铷激发证明。
2019-12-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Ultralong-range Cs-RbCs Rydberg molecules: non-adiabaticity of dipole moments
该研究考察 Cs-RbCs 超长程多原子 Rydberg 分子，分析电荷–偶极相互作用导致的非绝热耦合及其对光镊中分子形成概率和振动态衰减干涉特征的影响。
2024-01-17 physics.atom-ph quant-ph
Spin mixing in Cs ultralong-range Rydberg molecules: a case study
计算了超冷气体中Cs（32 p）里德堡分子的振动光谱。我们考虑部分波散射的里德伯电子从地面Cs微扰原子，包括全套的自旋分辨${}^{1,3}S_J$和${}^{1,3}P_J$散射相移，并允许通过里德伯电子自旋轨道和地面电子超精细相互作用的混合单重态（S=0）和三重态（S=1）的自旋状态。与Saßmannshausen等人[Phys. Rev. Lett. 113，133201（2015）]中的线位置和轮廓。我们还确定了这些分子的自旋相关的永久电偶极矩。这是第一个这样的计算超远程里德堡分子中的所有相对论的贡献占。
2016-08-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Ultralong Rydberg Cs$_2$ Molecules Investigated by Combined ab initio Calculations and Perturbation Theory
利用微扰理论得到的相应势能曲线研究了超长里德堡Cs $_2$分子的振动性质.里德堡Cs $_2$分子由里德堡Cs（$nS/nP$）原子$(n=30-70)$和基态Cs（$6s$）原子缔合。微扰处理相应Rydberg分子势曲线的出发点是从实际的{ \it ab initio}有效核势生成精确的原子Rydberg态。计算结果与Rydberg Rb $_2$分子的实验和理论研究结果具有相似的特征。这是第一次在{ \it ab initio}水平上研究Rydberg分子。
2012-10-23 physics.atom-ph
Stretching and bending dynamics in triatomic ultralong-range Rydberg molecules
我们研究了由三个基态原子通过$s$ -和$p$ -波相互作用与一个里德伯原子结合组成的多原子超长程里德堡分子。通过采用未扰动里德堡电子格林函数的有限基组表示，我们大大减少了解决电子问题的计算工作量。随后应用该方法确定了三原子系统的电子$s$ -和$p$ -里德堡态的势能面。它们的分子几何形状和由此产生的振动结构进行了分析内的绝热方法，分离的振动弯曲和拉伸动力学。这个过程产生的信息的径向和角度排列的核，并特别表明，弯曲和拉伸模式之间的动力学耦合诱导三原子$l=0$超远程里德堡分子的线性结构。
2016-07-31 physics.atom-ph
Ultralong-range Rydberg molecules of Hg atoms
该研究将里德伯分子理论扩展至多价原子的额外自旋耦合，计算Hg*Rb与Hg*Hg的势能曲线，并提出长程自旋纠缠及阈值上方亚稳共振态。
2024-12-06 physics.atom-ph 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
Lifetimes of ultralong-range Rydberg molecules in vibrational ground and excited state
由高激发态里德伯原子和基态原子组成的超长程里德伯分子自首次被实验观测以来，就引起了超冷化学领域的广泛关注。特别是它们从里德伯原子继承的有趣的性质，如大小，极化率和结合类型，是令人感兴趣的。该领域的一个悬而未决的问题是与相应的原子里德伯态相比，分子的寿命减少。在这封信中，我们对^3 π（5s-35 s）分子在振动基态和激发态的寿命进行了实验研究。我们表明，寿命依赖于基态原子的密度，这可以描述在一个经典的散射分子和基态原子之间的框架。我们还发现，激发态的分子有一个更减少的寿命相比，基态，这可以归因于向内渗透的束缚原子对由于不完美的量子反射，发生在特殊形状的分子势。
2011-02-20 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
Macrodimers: ultralong range Rydberg molecules
我们研究了两个里德伯原子之间的长程相互作用，并预言了平衡距离为数千玻尔半径的超长里德伯二聚体的存在。计算了两个铷原子在同一激发态$np$下的色散系数$C_{5}$、$C_{6}$和$C_{8}$，发现它们分别具有类似于$n^{8}$、$n^{11}$和$n^{15}$的标度.我们表明，对于某些分子的对称性，这些系数导致长程势阱，可以支持分子结合水平。这样的大二聚体将对它们的环境非常敏感，并且可以探测弱相互作用。我们建议实验来检测这些大二聚体。
2002-01-10 physics.atom-ph
Ultralong-range polyatomic Rydberg molecules formed by a polar perturber
里德伯原子电子的内部电场可以束缚极性分子，形成一个巨大的超远程稳定的多原子分子。这些分子不仅与里德伯原子共享它们的性质，它们还具有巨大的永久电偶极矩，并且还允许极性分子取向的相干控制。在这项工作中，我们包括额外的里德伯流形耦合到近简并的里德伯态[S。T. Rittenhouse和H. R. Sadeghpour，Phys. Rev. Lett. 104，243002（2010）]。一组$(n+3)s$ Rydberg态与碱金属原子中的$n(l>2)$近简并Rydberg流形的耦合导致Born-Oppenheimer势中明显的避免交叉。最终，这些避免的交叉使标准的双光子激光光缔合技术的巨型多原子里德堡分子的形成。
2011-01-27 physics.atom-ph
Elucidating the roles of collision energy and photon momentum transfer in the formation of ultralong-range Rydberg molecules
通过冷气体中Sr超长程里德伯分子二聚体的光谱测量，结合双光子激发与含碰撞、光子动量转移及温度效应的模型，揭示了这些因素对分子转动分布和光谱线形的作用。
2024-06-12 physics.atom-ph
Ultralong-range Rydberg molecules
本文综述了超长程里德伯分子（ULRM），它是一个里德伯原子与一个或多个基态原子之间的束缚态，其键长为数千玻尔半径。这种非常规的结合机制为通过弱外场调节分子性质、研究自旋分辨低能电子-原子散射以及控制和探测少体和多体系统中的原子间力提供了可能性。在这里，我们提供了一个概述，在该领域的最新理论和实验进展，重点是多原子ULRM，场控制和自旋相互作用。
2019-09-04 physics.atom-ph physics.chem-ph
Charged ultralong-range Rydberg trimers
我们表明，最近观察到的一类长程离子里德伯分子可以分为两个家庭的状态，其特征在于其独特的电子结构导致从离子诱导的混合物的量子缺陷分裂里德伯$n$ P状态与不同的低场寻求高$l$状态。我们预测，在这两种情况下，这些双原子分子状态可以绑定额外的基态原子躺在里德伯电子的轨道内，从而形成带电的超远程里德伯分子（ULRM）的结合能类似于传统的非极性ULRM。为了证明这一点，我们考虑里德伯原子与单个基态原子和离子的相互作用。额外的原子打破了系统的圆柱对称性，这导致了原本会解耦的状态之间的混合。的电子结构，得到使用精确对角化在有限的基础上和振动结构确定使用多配置时间依赖哈特里方法。由于电子密度的瓣状结构，结合三聚体的线性和非线性几何构型的三个核是可能的。预测的三聚体的结合能和激发系列是不同的，足以从那些使用目前的实验技术观察到的离子-里德伯二聚体。
2023-02-13 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Ultralong-Range Rydberg Molecules in a Divalent-Atomic System
我们报告的创建超远程锶$_2$分子包括一个基态$5s^2$ $^1S_0$原子和一个原子的$5sns$ $^3S_1$里德堡态的$n$范围从29到36。分子被创建在一个被困的超冷原子气体使用双光子激发附近的共振与$5s5p$ $^3P_1$中间状态，和它们的形成检测通过基态原子从陷阱的损失。所观察到的分子结合能的配合与援助的一阶微扰理论，利用费米赝势与有效的$s$波和$p$波散射长度来描述激发里德堡电子和基态Sr原子之间的相互作用。
2015-03-26 physics.atom-ph
Observation of blue-shifted ultralong-range Cs$_{2}$ Rydberg molecules
在光偶极阱中观察到铯原子$_{2}$分子态在$ns_{1/2}$里德堡态附近的超长程蓝移，其中$31\leq n\leq34$ .由于小的分数$ns$量子缺陷，Cs中$l>2$的$(n-4)l$和$ns$里德堡态的偶然的近简并导致这些态之间的非绝热耦合，产生高于$ns$阈值的势阱。将高角动量态与$ns$态混合的两个重要结果是形成大的永久偶极矩，$\sim 15-100\,$德拜，以及通过双光子缔合这些态的可达性。观察到的状态与理论非常一致。总角动量在核间轴上的两个投影在实验中都是可见的。
2012-05-22 physics.atom-ph
A comparative analysis of binding in ultralong-range Rydberg molecules
我们进行了不同的计算方法来探索超远程里德堡分子的电子结构的比较分析。采用费米赝势的方法，其中的相互作用是近似的$s$ -波裸δ函数势，一个遇到的非收敛行为在基组对角化。然而，一阶微扰理论内的能量转移与依赖于量子亏损理论的格林函数计算的替代方法获得的能量转移一致。一个赝势，产生的结果完全与量子亏损理论，即超越一阶微扰理论，是正规化的δ函数势。不同方法之间的差异的根源是分析的动机。
2015-01-24 physics.atom-ph
Electromagnetically induced transparency of ultralong-range Rydberg molecules
研究了超冷原子介质中里德伯分子的形成对里德伯极化激元的存储和恢复的影响。我们观察到相干复苏出现在检索效率的存储光子，起源于同时激发的里德伯原子和里德伯分子在系统中与随后的干扰之间的可能的存储路径。我们证明了在很大的主量子数范围内，所观察到的结果可以用只包括原子里德伯态和里德伯二聚体分子态的两态模型来描述。在较高的主量子数的多原子分子的影响变得相关和系统的动力学经历了一个过渡，从一个少态系统的相干演化到一个有效的退相到一个连续的分子状态。
2017-05-10 physics.atom-ph
Precision spectroscopy of negative-ion resonances in ultralong-range Rydberg molecules
负离子在电子脱离极限附近的能级结构决定了电子与母中性原子的低能散射。我们证明，一个单一的超冷原子束缚在里德伯轨道内形成一个超长程里德伯分子提供了一个原子尺度的系统，这是高度敏感的电子中性散射，从而允许详细的洞察到潜在的近阈值阴离子状态。我们的测量揭示了迄今未观察到的精细结构的$^3P_J$三重的Rb $^-$，并允许我们提取参数的相关$p$波散射共振偏离以前的理论估计。此外，我们观察到一种新的里德堡分子的负离子自旋轨道耦合介导的对齐机制。
2019-08-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Kato's theorem and ultralong-range Rydberg molecules
本研究探讨“三叶虫”型远程里德伯分子的非绝热耦合，发现高里德伯能级密度使避免交叉极窄，且当能隙在s波径向波函数节点对应的核间距处闭合时，能隙可消失，这是Kato定理的意外结果。
2023-10-23 physics.atom-ph
Vibronic quantum dynamics of ultralong-range high-$\ell$ Rydberg molecules
Zentrum für Optische Quantentechnologien, Universität Hamburg（汉堡大学光学量子技术中心）
本文研究了超长程 Rydberg 分子的非绝热量子动力学，通过振动耦合双通道方法分析了三叶虫态和蝴蝶态的耦合，揭示了振动耦合对三叶虫态稳定性及寿命的影响，并发现多阱隧道效应和非绝热稳定化现象。
2026-08-18 physics.atom-ph quant-ph
Ultralong-range Rydberg molecules in combined electric and magnetic fields
我们研究了电场和磁场对超远程极性里德伯分子结构的影响。在此，我们的重点是平行以及交叉场的配置考虑到$s$波和$p$波相互作用的里德堡电子和中性基态原子。我们显示了$p$ -波相互作用对纯$B$ -场配置的超长程分子态的强烈影响。在外场的存在下，角自由度获得振动字符，我们遇到的二维和三维振荡绝热势能面的平行和交叉场配置，分别。局部势阱的平衡构型可以通过依赖于电子激发的特定程度的两种场构型的外场参数来控制。这允许调整分子排列和取向。所得到的电偶极矩是在几个kDebye的顺序和振转能级间距的范围内的$2-250$ MHz。这两个属性进行了分析与不同的场强。
2014-05-02 physics.atom-ph
Creation of vibrationally-excited ultralong-range Rydberg molecules in polarized and unpolarized cold gases of ${}^{87}$Sr
研究了31个$\lesssim n \lesssim41$在极化和非极化$^{87}$ Sr冷气体（$T\sim900$ ~nK）中基态和激发态振动能级产生超长程里德堡分子（ULRM）的光激发速率.测量的生产率的$ν=0, 1$和2个振动水平揭示了相当不同的$n$的依赖性，通过评估与不同的振动水平和分子旋转状态的激发相关的弗兰克-康登因子进行分析。特别地，对于自旋极化费米子的气体，只有具有奇数旋转量子数的里德伯二聚体被激发，这是由于它们的波函数相对于交换是反对称的要求。这些数据还表明，振动激发的$ν=1$分子的形成的测量可以提供一个探针的对相关的中间长度尺度从$\sim20$ ~nm延伸到大于250~nm。
2019-09-10 physics.atom-ph
Lifetimes of ultralong-range strontium Rydberg molecules in a dense BEC
利用场电离监测里德伯布居数的时间演化，研究了在致密玻色-爱因斯坦凝聚体中产生的超长程里德伯分子的寿命和衰变通道。对主量子数$n$在$n=49$至$n=72$范围内的分子的研究表明，它们的存在会导致场电离特性的显著变化，这些分子在里德堡电子轨道内含有数十至数百个基态原子。里德堡分子的寿命为$\sim1-5\,μ$ s，其破坏主要归因于两个过程：通过缔合电离形成Sr $^+_2$离子，以及通过$L$变化碰撞诱导解离。观察到的损失率是一致的反应模型，强调里德伯核心离子和它的最近邻基态原子之间的相互作用。测得的寿命严格限制的时间尺度上的研究，涉及里德伯物种在寒冷，致密的原子气体可以进行，并限制了这种测量的相干时间。
2017-09-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Non-adiabatic interaction effects in the spectra of ultralong-range Rydberg molecules
本研究针对钠-23超远程里德伯分子的d态与三齿态的免交叉问题，开发耦合通道方法探究非绝热相互作用效应，发现其光谱与绝热近似结果存在显著差异，为该分子用作大尺度电子振动效应探针提供依据。
2023-01-30 physics.atom-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
Spin-Interaction Effects for Ultralong-range Rydberg Molecules in a Magnetic Field
研究了均匀磁场作用下超长程里德堡分子的精细结构和自旋结构。每个分子由一个$^{87}$ Rb里德伯原子组成，其外层电子通过自旋相关的$s$和p波散射与可极化的$^{87}$ Rb基态原子相互作用。我们的模型还包括基态原子的超精细结构以及里德伯和基态原子的自旋轨道耦合。我们主要研究了$d$ -Rydberg态和主量子数$n$在40附近的性质。的电子结构和振动态的玻恩-奥本海默近似的框架中确定的变化的场强范围从几个高达数百高斯。结果表明，散射相互作用和自旋耦合之间的相互作用产生了大量不同自旋构型和不同空间排列的分子态，这些分子态可以通过磁场进行调节。这包括相对规则形状的能量表面在一个政权，塞曼分裂是大的散射相互作用相比，但小的里德伯精细结构，以及更复杂的结构，较弱和较强的领域。我们量化的自旋耦合的影响，通过比较扩展的理论，自旋独立的模型。
2018-02-14 physics.atom-ph
Observation of $Π$-symmetry ultralong-range Rydberg molecules
Purdue University（普渡大学）；Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）；Universität Ulm（乌尔姆大学）；The University of Osaka（大阪大学）
本研究在低主量子数的铷超长程里德堡分子中观测到$\Pi$-对称电子态，通过多重态结构确认其特性，发现结合能的标度关系，并验证了格林函数计算的适用性及低n下费米赝势的失效。
2026-08-10 physics.atom-ph
Vibronic interactions in trilobite and butterfly Rydberg molecules
超远程里德堡分子为夸张尺度的分子物理学提供了令人兴奋的测试平台。在所谓的三叶虫和蝴蝶里德伯分子中，由于绝热势能曲线中径向振荡和快速能量变化的组合产生的强非绝热耦合，波恩-奥本海默近似可能失败。我们利用一个准确的耦合通道处理的振动系统，以观察玻恩-奥本海默物理学的崩溃，如非绝热捕获和衰减的分子状态附近发现明显避免交叉的绝热势曲线。即使是振动态本地化远离避免交叉，一个单一的通道模型是足够的定量后，包括对角非绝热修正的波恩-奥本海默潜力。我们的研究结果表明，包括非绝热物理的描述中的超长程里德堡分子和测量的振动光谱的解释的重要性。
2022-11-29 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Ultracold Rydberg Molecules
超冷里德堡分子在理论和实验上都得到了广泛的研究。在这里，作者回顾了各种超长程里德堡分子和大二聚体的最新实现，并探讨其在光谱学，少体和多体相互作用和量子信息处理的当前和未来的应用潜力。
2018-02-16 physics.atom-ph
Polyatomic Molecules Formed with a Rydberg Atom in an Ultracold Environment
研究了由一个Rb里德伯原子和若干个与里德伯原子的距离为n^2a_0数量级的基态原子组成的超长程多原子分子的性质，其中n是里德伯电子的主量子数，特别是着重研究了分子的能级分裂，并通过构造自旋自适应轨道阐明了这种分裂的性质.
2007-02-05 physics.atm-clus physics.atom-ph
Observation of vibrational dynamics of orientated Rydberg-atom-ion molecules
传统分子的振动动力学通常发生在皮秒或更短的时间尺度上。一个明显的例外是超长程里德堡分子，由于键长高达几微米，其动力学速度大大减慢。在这里，我们报告的直接观察最近观察到的里德伯原子离子分子的振动动力学。通过施加几mV/cm的弱外部电场，我们能够控制光缔合的超长程里德堡分子的取向，并通过猝灭电场诱导振动动力学。高分辨率的离子显微镜使我们能够检测分子的方向和它在真实空间中的时间振动动力学。我们的研究为控制Rydberg分子中的分子动力学打开了大门。
2023-01-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Observation of spin-orbit-dependent electron scattering using long-range Rydberg molecules
我们提出了电子从中性原子散射时的自旋轨道相互作用的实验证据。散射过程发生在Rb $_2$超远程里德堡分子内，该分子由里德堡原子核、里德堡电子和基态原子组成。自旋-轨道相互作用导致分子振动谱线的特征能级分裂，我们通过光缔合光谱直接观察到。我们受益于这样一个事实，即由共振$p$波相互作用占主导地位的分子状态是特别敏感的自旋轨道相互作用。我们的工作为研究超远程里德堡分子的新自旋动力学铺平了道路。此外，它表明，分子设置可以作为一个微型实验室进行精确的散射实验中的几个meV的低能量制度。
2020-01-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Internal diffraction dynamics of trilobite molecules
本文研究三叶虫分子的振动动力学，发现其势能可充当分子衍射光栅，并通过傅里叶分析解释相关量子效应，提出利用低角动量超长程里德伯分子振动基态和泵浦-探测方案实现该效应，为研究极端量子动力学现象提供单分子试验平台。
2024-12-27 physics.atom-ph quant-ph
Rydberg Borromean Trimers
如果基态原子与里德伯电子之间的相互作用是吸引的，那么里德伯原子和基态原子可以形成超长射程的双原子分子[C。H. Greene等人，物理修订版信函85，2458（2000）]。排斥相互作用不支持束缚态。然而，正如我们将要展示的，加入第二个基态原子，一个束缚的三原子分子就有可能构成一个博罗米恩里德伯系统。
2008-07-13 physics.atom-ph
Hybridization of Rydberg electron orbitals by molecule formation
超长程里德堡分子的形成是超冷气体中里德堡电子与极化基态原子相互吸引作用的结果。在非简并情况下，可极化原子对电子轨道的反作用是最小的。在这里，我们证明，如何控制各自的电子轨道的简并最大限度地提高这种反作用，并导致更强的结合能和较低的对称性的绑定二聚体。因此，里德伯轨道由于分子键而杂化。
2015-03-16 physics.atom-ph
Alignment of D-state Rydberg molecules
本文报道了在超冷铷原子云中通过光缔合作用形成超长程里德堡D态分子。通过施加10 G量级的磁偏置场和高分辨率光谱，我们能够分辨出单个的振转分子态。一个完整的理论，使用玻恩-奥本海默近似，包括s-和p-波散射，再现测量的结合能。计算的分子波函数表明，在实验中我们可以选择性地激发相对于磁场轴具有特殊取向度或反取向度的分子稳态。
2014-01-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Rydberg atom mediated polar molecule interactions: a tool for molecular-state conditional quantum gates and individual addressability
我们研究了利用基态分子与里德伯原子的相互作用在分子量子位之间构造双量子位门并相干控制分子态的可能性。在里德伯原子的电子轨道内的极性分子可以移动里德伯态，或者形成里德伯分子。原子位移和里德伯分子态都依赖于极性分子的初始内部状态，导致里德伯原子之间的范德华或偶极-偶极相互作用依赖于分子态。里德伯原子介导的极性分子之间的相互作用可以增强高达$10^{3}$倍。我们描述了极性分子和里德伯原子之间的耦合如何应用于分子态的相干控制，具体地说，应用于光晶格中分子的单独寻址和分子量子比特的非破坏性读出。
2011-05-10 physics.atom-ph quant-ph
Alignment of s-state Rydberg molecules in magnetic fields
我们揭示了由一个$s$态$^{87}$ Rb里德伯原子和一个相应的基态原子形成的超长程Rydberg分子的一些特殊性质，基态原子的电子轨道是球对称的，因此不应该受到弱磁场的影响。然而，建立分子键的电子-原子相互作用在某些条件下受到相当大的自旋-轨道耦合，因此对磁场敏感。这种机制可以被利用来反直觉地将$s$态分子相对于场轴对齐。我们证明了这一点，通过分析的角度依赖的玻恩-奥本海默势能面和支持的振动分子状态。我们的预测打开了新的可能性，以获得相对论性电子原子散射的物理实验。
2019-02-01 physics.atom-ph
Ultracold molecular Rydberg physics in a high density environment
玻色-爱因斯坦凝聚体中足够高的密度为产生由一个里德伯原子和许多中性基态原子组成的超远程多原子分子提供了有利的条件。通过杂化双原子态解析地研究了这些奇异分子的化学成键性质和电子波函数。通过比较对称和随机构型分子的绝热势曲线和电子结构，研究了分子几何构型对系统性质的影响。这些分子的组成原子的数目增加，并在不同的几何形状的一般性质。这些多原子态具有导致非洛伦兹线轮廓的光谱特征。
2016-01-26 physics.atom-ph
Ultralong-range order in the Fermi-Hubbard model with long-range interactions
我们用对偶玻色子方法揭示了具有长程偶极-偶极相互作用的费米-哈伯德模型的相图。通过对$64 \times 64$正方形晶格的大规模有限温度计算，我们证明了一个新的相位的存在，拥有一个“超长范围”的顺序。这一阶段的指纹-密度关联函数-具有在数十个晶格位点的尺度上的非平凡行为。我们研究了超长程有序相的性质和稳定性，并表明它在超冷极性分子和磁性原子的现代实验中是可行的。
2015-08-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Lifetimes of ultra-long-range strontium Rydberg molecules
报道了由一个基态5s 2 1S 0原子和一个5s 38 s 3S 1态里德伯原子组成的超长程锶里德伯分子的低振动态寿命。这些分子是在光学偶极阱中的超冷气体中产生的，它们的数量是通过场电离来确定的，产物电子是通过微通道板来检测的。测量结果表明，与先前对铷里德伯分子的测量结果形成鲜明对比的是，低能级分子振动态的寿命与母体里德伯原子的寿命非常相似。这是因为在低能量电子铷散射中，在决定分子寿命方面起着重要作用的强p波共振在锶中不存在。这种共振的消失为涉及锶里德伯原子作为量子气体中杂质的实验以及对分子形成和衰变理论的检验提供了优势。
2015-11-20 physics.atom-ph
The role of Coulomb anti-blockade in the photoassociation of long-range Rydberg molecules
我们提出了一种新的机制，有助于通过脉冲场电离的光缔合长程里德伯分子的检测：离子的产品，创建一个长程里德伯分子的衰变，修改周围的基态原子的激发光谱，并促进进一步的原子激发到里德伯态的光缔合光。这种离子介导的激发机制以前被称为“库仑反封锁”。脉冲场电离通常不区分长程里德伯分子和孤立的里德伯原子的电离，因此通过这种机制检测到的原子离子的数量与探针体积中存在的长程里德伯分子的数量不成比例。结合铯原子稠密超冷气体的高分辨率紫外和射频光谱、铯原子nP_3/2里德堡态下束缚的长程里德堡分子的分子水平结构的理论模型以及光缔合和衰变过程的速率模型，我们明确地确定了这种检测机制在长-里德堡分子束缚在原子渐近线以下，斯塔克位移为负。
2022-11-09 physics.atom-ph quant-ph
Photodissociation of long-range Rydberg molecules
我们提出的超冷长程里德堡分子的光解离作为一种工具来表征其电子性质。我们photoassociate K2 37 P分子与高度纠缠的电子和核自旋的两个绑定原子和量化的纠缠通过投影的分子状态到非相互作用的原子使用射频光解。通过比较实验的光解速率与理论预测，我们进一步表征的光缔合分子的电子和核波函数。在对形成的长程里德伯分子进行完整表征的基础上，我们证明了自由基态原子通过与里德伯原子的相互作用而实现的超精细自旋翻转。
2021-01-06 physics.atom-ph quant-ph
Long-range Rydberg-atom-ion molecules of Rb and Cs
我们提出了一种新型的里德伯二聚体，由一个里德伯态原子绑定到一个遥远的正离子。该分子是通过里德伯原子与点状离子之间的长程电多极相互作用形成的。我们提出的势能曲线（PEC）是渐近连接的里德堡$nP$ -或$nD$ -状态的铷或铯。PEC表现出深，长程阱，支持许多振动态的里德伯原子离子分子（RAIM）。我们考虑了中性原子的初始态和里德伯态之间的弱光耦合和强光耦合两种情况下RAIM的光缔合。实验考虑实现RAIM的讨论。
2021-05-13 physics.atm-clus physics.atom-ph
Production of trilobite Rydberg molecule dimers with thousand-Debye permanent electric dipole moments
我们观察到，当一个超冷的基态铯（Cs）原子成为扩展的Cs电子轨道的电子云内绑定，超长程分子与巨大的（千德拜）永久电偶极矩的形式。大分子的永久电偶极矩在实验上很难实现。满足这一挑战已经引起了极大的兴趣，因为永久电偶极矩对于理解分子物理学中的对称性破缺、化学反应的控制和强关联多体量子系统的实现是重要的。这些新的混合类的“三叶虫”分子占主导地位的退化里德伯流形，使他们难以产生与传统的光学协会。他们的行为定量再现详细的耦合通道计算。
2014-11-20 physics.atom-ph
Rydberg atom mediated non-destructive readout of collective rotational states in polar molecule arrays
我们详细分析了利用单个极性分子或一维分子阵列与单个里德伯原子之间的电荷偶极相互作用读出转动布居数的可能性。里德伯电子能量的变化取决于极性分子的旋转状态，从而允许在分子和原子之间实现CNOT量子门。原子荧光的随后读出导致旋转状态的非破坏性测量。研究了一维极性分子阵列与Rydberg超原子（封锁）态原子阵列或原子云的相互作用，计算了Rb（60 s）与KRb和RbYb分子（N= 1，3，5）的分辨能移.我们表明，集体分子转动状态可以读出使用条件里德伯能移。
2016-04-28 physics.atom-ph quant-ph
Probing dipolar interactions between Rydberg atoms and ultracold polar molecules
本文在光学俘获系综中探测超冷 KRb 分子与里德伯 Rb 原子间的共振偶极相互作用，观察到 2.227 GHz 共振能量转移和高达 3.5 MHz 的激发谱展宽，并通过蒙特卡罗模拟验证，为混合里德伯-极性分子系统奠定基础。
2025-04-09 physics.atom-ph quant-ph
Heteronuclear long-range Rydberg molecules
本文报道了在39K和133Cs的双粒子磁光阱中，通过单光子紫外光缔合作用，形成了同素的Cs2，K2和异素的CsK长程里德堡分子。不同的基态密度依赖的同质和异质光缔合速率和稳定的分子离子的自电离产生的检测提供了一个明确的分配。我们进行绑定绑定毫米波光谱的远程里德伯分子访问分子状态无法访问的单光子光缔合。基于最新的理论模型和原子参数的计算不能一致地再现来自同质和异质长程里德伯分子的全套数据。这表明，异质长程里德堡分子的光缔合和毫米波光谱为理论模型的发展提供了一个基准。
2021-01-06 physics.atom-ph quant-ph
Quantum-classical model for the formation of Rydberg molecules
里德伯原子的一个迷人的方面是它们能够与一个基态原子形成巨大但非常弱的结合分子，只有通过后者与里德伯电子之间的散射过程才能结合在一起。除了通过激光激发两个距离小于里德伯半径的基态原子来产生这种分子的通常方法之外，我们证明了当与里德伯原子接触时，也可以通过捕获最初位于其范围之外的基态原子来形成里德伯分子。为了证明这种效应，本文在量子经典框架下研究了里德伯电子与基态原子的散射过程。在这幅图中，捕捉到了经典运动方程中的耗散有限质量修正项的结果。我们表明，以及在何种条件下发生的捕获。
2012-06-21 physics.atom-ph quant-ph
Angular-momentum couplings in long-range Rb$_2$ Rydberg molecules
本文研究了$^{87}$ Rb $_2$ Rydberg分子与5S $_{1/2}$基态原子之间的角动量耦合。我们使用的费米模型，包括S-波和P-波的单重态和三重态的里德堡电子与5S $_{1/2}$原子的散射，以及精细结构耦合的里德堡原子和超精细结构耦合的5S $_{1/2}$原子。我们讨论了这些耦合对绝热分子势的影响。我们得到的束缚态能量，寿命，和电和磁偶极矩的振动基态的$^{87}$ Rb $(n$ D $+5$ S $_{1/2})$分子在所有的绝热势，包括精细和超精细结构。我们还研究了超精细结构对深$^3$ S波和$^3$ P波主导的绝热分子势的影响，这些势支持高$\ell$ $^{87}$ Rb $_2$ Rydberg分子。
2014-09-08 physics.atom-ph quant-ph
Microscopic Rydberg electron orbit manipulation with optical tweezers
Max-Planck Institut für Physik komplexer Systeme（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）；Purdue University（普渡大学）；Universität Stuttgart（斯图加特大学）
提出利用束宽小于里德伯电子轨道的光镊激光场局域操控里德伯原子的电子物质波，通过计算本征态发现强态混合导致大偶极矩，并利用位置依赖能级振荡实现亚轨道尺度的电子径向囚禁。
2026-05-26 physics.atom-ph
Quantum-classical lifetimes of Rydberg molecules
里德伯原子的一个显著特性是，它可以产生由一个高激发态原子和另一个处于基态的原子组成的分子。这种里德伯分子的首次发现开启了物理研究的一个活跃领域，并表明其基本性质可以在一个简单的模型中描述，该模型将基态原子视为一个小微扰器，该微扰器与里德伯电子的低能散射过程结合在一起[C. H. Greene等人，Phys.Rev.Lett.，85：2458（2000）]。除了理论和实验关于分子振动态的良好一致性之外，实验观察产生了令人惊讶的特征，即与裸里德伯原子相比，分子的寿命明显减少[B. Butscher等人，J. Phys. B：At.摩尔44，184004（2011）]。针对这一尚未得到解释的现象，本文在量子经典框架下研究了分子的振动基态。我们表明，里德堡波函数是连续失谐的存在下的运动基态原子和时间尺度上的失谐显着超过自然线宽是在良好的协议与观察到的减少寿命的里德堡分子。
2012-10-19 physics.atom-ph quant-ph
Trilobites, butterflies, and other exotic specimens of long-range Rydberg molecules
这个博士本教程讨论了超远程里德堡分子，里德伯原子和一个或多个基态原子沉浸在里德堡电子的波函数的异国情调的束缚态。这种新的化学键与离子键或共价键不同，是通过一种非常不同的机制实现的：里德伯电子从基态原子上弹性散射，产生一种弱吸引力，足以在长程振荡势阱中形成分子。在过去的十年中，随着实验观察和操纵这些分子的能力的迅速发展，这个主题已经迅速发展成为原子和分子物理学的一个充满活力和成熟的子领域。本教程重点关注实验进展需要更复杂理论描述的三个领域：多原子分子的结构、电子和核自旋的影响以及这些分子在外场中的行为。主要结果是收集势能曲线和电子波函数，它们共同描述了物理的里德伯分子。此外，为了促进这一领域的未来进展，本教程提供了实验和理论的当前状态的一般概述。
2019-02-27 physics.atom-ph quant-ph
