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-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
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
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
Diatomic and Polyatomic Heteronuclear Ultralong-Range Rydberg Molecules
该研究从理论上探究异核超长相距里德堡分子的形成与特性,对比其与同核体系的振动能级,预测多原子异核体系的演化规律,并指出其在量子技术等领域的应用潜力。
2025-01-16 quant-ph
Observation of a Rydberg-atom time crystal with an ultralong lifetime
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学)
研究在驱动耗散多体原子系统中观测超长寿命里德堡原子时间晶体,利用长程相互作用和稳定极限环动力学的耗散环境抑制破坏因素,通过优化实现超16.95小时振荡寿命,为探索非平衡相及相关应用搭建平台。
2026-07-13 cond-mat.quant-gas quant-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
Binding potentials and interaction gates between microwave-dressed Rydberg atoms
我们证明了在微波场驱动下,通过吸引和排斥范德华势相互作用的里德伯原子对之间的有限范围结合势。我们发现,利用相消量子干涉抵消单原子里德伯激发,可以从两原子基态选择性地相干布居到里德伯二聚体态。这可以用来实现两个量子比特的相互作用门,它不受原子之间的机械力的影响,因此不受运动退相干的影响。
2014-09-22 physics.atom-ph quant-ph
An optically resolvable Schrödinger's cat from Rydberg dressed cold atom clouds
在里德伯修饰的超冷气体中,基态原子继承了弱混合里德伯态的性质,例如对长程相互作用的敏感性。我们表明,通过超精细状态相关的相互作用,一对原子云可以演变成一个自旋,随后进入空间薛定谔猫态:这对,共包含20个原子,是在两个配置的相干叠加,云的位置由微米分开。叠加态的介观性质可以用吸收成像来证明,而相干性可以通过分裂的波包的复合和干涉来揭示。
2012-12-18 physics.atom-ph quant-ph
Rydberg atomic spectrum analyzer with microwave-dressed-state-locking and multimode Floquet theory
本文提出一种结合微波缀饰态锁定与多模Floquet理论的里德伯原子频谱分析仪,可同时分辨多个未知频率微波场的频率与强度,拓展了里德伯原子电场计在复杂频谱分析中的应用。
2025-05-09 physics.atom-ph quant-ph
Interactions Between Rydberg-Dressed Atoms
我们研究原子之间的相互作用,连续和相干驱动之间的基态和里德伯态,产生“里德伯打扮的原子。“由于两个里德伯原子之间的偶极耦合很大,将里德伯特征少量混合到基态中可以产生一个偶极矩为几德拜的原子,这是在冷原子系统中观察有趣的偶极物理效应的适当尺寸。我们计算了通过偶极-偶极相互作用的原子的相互作用能,发现由于阻塞效应,依赖于R的两原子相互作用项的大小是有限的,并且可以是R无关的,直到偶极能量等于失谐。这产生了与预期的1/R^3偶极形式不同的依赖于R的相互作用,这在凝聚态物理中没有直接的类比,并且可能在被困的里德伯系统中导致新的量子相。
2010-08-20 physics.atom-ph quant-ph
Controlling ultracold chemical reactions via Rydberg-dressed interactions
我们表明,超冷化学反应可以操纵和控制使用里德伯装扮的相互作用。超冷区的散射对长程相互作用很敏感,特别是当弱束缚(或准束缚)态存在于碰撞阈值附近时。我们研究了如何通过里德伯修饰反应物,提高其极化率和修改长程范德华碰撞复合物,这可以通过移动近阈值束缚态的位置来改变化学反应速率。我们进行了一个完整的量子力学散射的基准系统H $_2$ +D的计算,并表明,共振可以大幅移动,在寒冷和超冷温度下的速率系数可以增加几个数量级。
2014-03-24 physics.atom-ph quant-ph
Trapped ions in Rydberg-dressed atomic gases
我们从理论上研究了浸没在超冷气体里德伯装扮的原子中的囚禁离子。通过偶极禁戒跃迁的非共振耦合,绝热原子-离子势可以变为排斥势。我们研究了原子和单个囚禁离子之间的能量交换,发现这些排斥作用在超冷区会抑制朗之万碰撞。因此,所提出的系统避免了最近观察到的混合原子-离子系统中的离子加热所造成的耦合到离子的射频捕获场,并保持超冷温度,即使在存在过量的微动。
2017-06-29 physics.atom-ph quant-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
Accessing Rydberg-dressed interactions using many-body Ramsey dynamics
我们证明,拉姆齐光谱可以用来观察里德伯装扮的相互作用。与许多先前的建议相反,我们的方案在实验测量的寿命内舒适地运行,并访问量子叠加至关重要的制度。关键的想法是建立一个自旋1/2从一个水平,这是里德堡打扮和另一个不是。这些能级可以是超精细或长寿命的电子态。一个伊辛自旋模型支配的拉姆齐动力学,我们推导出一个精确的解决方案。由于里德伯相互作用的结构,动力学显着不同于其他自旋系统。作为一个示例,自旋回波可以增加相干性衰减的速率。结果也适用于裸(未穿衣)里德伯态作为一种特殊情况下,我们定量再现最近的超快实验没有拟合。
2016-01-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Role of mechanical effects on the excitation spectra of microwave-dressed Rydberg states in a cold atomic cloud
本文研究微波缀饰下冷87Rb原子里德伯激发谱,揭示部分谱特征源于激发概率变化,另一部分源于微波诱导强偶极-偶极力导致原子被移除,并通过实验与理论建模加以验证。
2025-07-02 physics.atom-ph quant-ph
A Mølmer-Sørensen Gate with Rydberg-Dressed Atoms
中性原子是量子多体系统的基石。良好控制和高保真纠缠门是实现量子计算、量子模拟和测量的复杂中性原子体系结构的重要组成部分,其精度优于标准量子极限。在这封信中,我们报告的实现一个莫默-索伦森幺正两个中性原子之间,基于绝热单光子敷料到里德伯能级。我们表明,这种技术是非常强大的噪声源和实验缺陷,限制了其他方法的保真度中性原子门。
2021-11-29 physics.atom-ph quant-ph
Adiabatic quantum computation with Rydberg-dressed atoms
研究了一种利用囚禁中性原子实现绝热量子计算的体系结构。基态原子被激光场以里德伯阻断机制为条件的方式修饰,从而提供必要的纠缠相互作用。作为一个基准,我们研究了二次无约束二进制优化(QUBO)问题的解决方案中发现的基态自旋配置的伊辛类模型的性能。我们模拟了一个现实的架构,包括原子实现的细节,量子比特编码到133 Cs的时钟状态,通过受激拉曼跃迁实现的有效B场,以及通过激发到100 P3/2里德堡能级实现的原子-原子耦合。包括光子散射的基本效应,我们发现两个量子比特实现的保真度是在0.99的数量级上,具有更高的保真度可能与改进的激光源。
2013-08-15 physics.atom-ph quant-ph
Sidebands shifts and induced sidebands in rf-dressed Rydberg systems
从理论上研究了交流调制对二能级或三能级系统的影响。通过求解光学Bloch方程计算吸收光谱,并参考Floquet准能谱进行解释。本文详细分析了射频场作用下里德伯系统的吸收边带与耦合激光场强度的关系。结果表明,在足够强的耦合场作用下,梯形三能级系统的探测吸收谱中会出现附加边带。这些额外的边带是由中间态耦合到Floquet流形引起的,Floquet流形是由射频调制下的上态产生的。
2012-06-26 physics.atom-ph quant-ph
Thermal-dephasing-tolerant generation of Schrödinger cat states with Rydberg dressed blockade
本研究提出基于里德堡缀饰原子的抗热退相介观纠缠态生成方案,将逻辑态编码在缀饰态上,使多体纠缠相干寿命提升至里德堡态编码的约3倍,为大规模量子计算与多体里德堡量子模拟提供理论支撑。
2023-10-06 quant-ph
Entangling Atomic Spins with a Strong Rydberg-Dressed Interaction
控制多体系统各部分之间的量子纠缠是释放量子信息处理能力的关键,用于量子计算、高精度传感和多体物理模拟等应用。超冷中性原子在其基态电子状态下的自旋自由度提供了一个自然的平台,因为它们的相干时间很长,我们有能力用磁光场控制它们,但是在自旋之间产生强相干耦合一直是一个挑战。我们证明了一个里德伯打扮的基态封锁,提供了一个强大的可调相互作用能量($\sim$ 1 MHz的普朗克常数的单位)之间的自旋单独捕获的铯原子。利用这种相互作用,我们直接在两个原子之间产生了贝尔态纠缠,保真度为$\geq$ 81(2)%,不包括原子损失事件,$\geq$ 60(3)%时,包括损失。
2016-01-05 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
Realizing distance-selective interactions in a Rydberg-dressed atom array
基于测量的量子计算依赖于在稳定量子比特寄存器中快速创建大规模纠缠。原子阵列非常适合于存储量子信息,并且可以使用高激发里德堡态来创建纠缠。通常,在门操作期间隔离对是困难的,因为里德伯相互作用在大距离处具有长尾。在这里,我们的工程师的距离选择性的相互作用,强烈的距离峰值通过非共振激光耦合的分子之间的里德伯原子对的潜力。采用量子气体显微镜,我们验证了修饰的相互作用,通过观察相关的相位演化,使用多体拉姆齐干涉。我们确定原子损失和耦合到连续模式作为我们目前的计划和轮廓路径的限制,以减轻这些影响,铺平了道路,创造大规模的纠缠。
2021-10-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Multiple-qubit Rydberg quantum logic gate via dressed-states scheme
结合Vitanov脉冲和基于修饰态的绝热性捷径(STA)的优点,提出了一种在里德伯原子中实现多量子比特量子态转移和量子逻辑门的方案.该方案通过STA技术减少里德堡激发态的布居数,从而实现对自发发射的鲁棒性。同时,通过使用良好设计的脉冲,可以最小化控制误差。此外,该方案中采用的缀饰态方法使量子态转移的开启和关闭更加平滑,保真度更高,而且比传统的绝热性捷径方法更快。利用Rydberg反封锁(RAB)效应,在一般的参数选择条件下,可以构造多比特Toffoli门。
2021-03-07 quant-ph
Collective Chirped STIRAP in a Pair of Three-Level Atoms: Dressed-Manifold Dynamics and Compensation of the Rydberg-Rydberg Interaction-Induced Detuning
Stevens Institute of Technology(史蒂文斯理工学院)
本文研究一对三能级原子中的集体啁啾STIRAP,通过缀饰流形分析揭示振荡转移机制,并证明频率啁啾可补偿Rydberg相互作用失谐,实现高效粒子数转移,为多能级系统绝热控制提供新框架。
2026-09-22 quant-ph
Demonstration of the Jaynes-Cummings ladder with Rydberg-dressed atoms
在超精细基态的Autler-Townes光谱中,我们观察到了里德伯修饰的双原子系统的Jaynes-Cummings(JC)阶梯的非线性。在这里,JC模型中的二能级系统的作用是由集体里德伯激发的存在或不存在来发挥的,玻色子模式表现为单原子自旋翻转的数量$n$,对称地分布在原子之间。我们测量了简正模分裂和$\sqrt{n}$非线性作为失谐和拉比频率的函数,从而在实验上建立了与JC模型的同构。
2016-09-13 quant-ph
Charge dynamics of a molecular ion immersed in a Rydberg-dressed atomic lattice gas
研究了激光修饰原子和离子在超冷系统中的电荷动力学。这种电荷转移是通过激光进入的分子里德伯态实现的。电荷交换的性质主要取决于电子动力学与原子和离子振动运动之间的耦合。描述了分子里德堡态的特征,并给出了区分相干态和非相干态的判据。此外,该概念被推广到多体设置的离子有效地传播通过一个链的原子。可以通过激发激光器控制传输的方面,例如其方向。这导致了新的方向,在调查的混合原子离子系统,可以通过实验探索使用光学捕获的锶原子。
2019-07-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Comment on "Determining angle of arrival of radio-frequency fields using subwavelength, amplitude-only measurements of standing waves in a Rydberg atom sensor"
University of Otago(奥塔哥大学)
本文指出,在预测光电磁感应透明方案中探测场修饰里德堡能级系统的光谱时,忽略允许的射频跃迁会导致错误结论。
2026-06-09 physics.atom-ph quant-ph
Rydberg dressed spin-1/2 Fermi gases in one dimension
从理论上研究了一维光晶格中里德伯缀饰原子强关联自旋1/2费米气体的出射相位。在弱耦合玻色化描述被用来证明驱动不同的Luttinger液体之间的交替量子相变的能力。在强耦合的基态发展的非平凡的相分离表现出Luttinger液体“水坑”分开的磁畴墙由于无公度填充和里德伯芯长度尺度的相互作用。这些相可以在由$^6$ Li制成的里德伯原子的超冷气体中检测到。
2022-09-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Correlated Exciton Transport in Rydberg-Dressed-Atom Spin Chains
我们研究了通过耦合到附加的短寿命态引入非局域耗散的原子链的激发输运。该系统是由一个有效的自旋-1/2模型,其中的交换相互作用强度的比率,水库耦合强度确定的类型的运输,包括相干激子运动,非相干跳跃和制度,其中出现的长度尺度导致一个优选的跳跃距离远远超过最近的邻居。对于多个杂质,耗散引起强烈的最近邻关联和纠缠。这些结果突出了非平凡的耗散,相关性和多体效应在最近的实验中的偶极介导的里德堡激发的运输的重要性。
2015-04-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Dissipative Preparation of Spatial Order in Rydberg-Dressed Bose-Einstein Condensates
我们提出了一种在非局域相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体中设计动量相关耗散的方法。该方案依赖于使用动量依赖的暗态,与速度选择性相干布居俘获非常相似。在短时耗散动力学过程中,系统被驱动到一个特定的有限动量声子模式,这在实空间中对应于一个具有非局域密度-密度关联的有序结构。耗散诱导的有序化可以在现今的实验中观察到,并使用偶极-偶极或非共振里德伯相互作用的冷原子进行研究。由于它的耗散性质,这种有序不需要通过光学晶格或谐波陷阱来人为破坏平移对称性。这为量子气体直接冷却成强相互作用相开辟了前景。
2014-06-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quantum simulation of hadronic states with Rydberg-dressed atoms
针对现有强子态禁闭模拟方案所需非单调相互作用难以实验实现的问题,提出利用里德伯缀饰原子为一维横场Ising模型设计修饰自旋相互作用,数值验证其可产生适配强子形成的有效势,为禁闭物理模拟提供新的可行平台。
2024-03-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Dissipative dynamics and superradiant countinuous time crystal in a Rydberg-interacting Dicke system
Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);Shandong Normal University(山东师范大学)
研究Rydberg-修饰Dicke系统中耗散与相互作用的相互作用,揭示其非平衡动力学及超辐射连续时间晶体相的形成机制。
2026-10-26 physics.optics quant-ph
Exactly solvable model of two interacting Rydberg-dressed atoms confined in a two-dimensional harmonic trap
介绍了两个里德伯缀饰原子在准二维简谐势阱中运动的精确可解模型,并研究了该模型的性质。根据粒子间相互作用的强度和势的临界范围,相对于质心运动、相对角动量和相对距离变量的激发,对两粒子本征态进行了分类。有了这些解决方案,我们讨论粒子间的相互作用参数的函数的相关性。我们还提出了一个简单的处方,如何推广得到的解决方案,更高的维度。
2019-08-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Scalable $W$-type entanglement resource in neutral-atom arrays with Rydberg-dressed resonant dipole-dipole interaction
虽然里德堡封锁制度提供了自然的设置创建$W$型纠缠冷中性原子,它在这里表明,这种类型的可扩展的纠缠资源,甚至可以在完全不同的物理环境下获得。更准确地说,扭曲$W$态的一个特殊实例--即$π$ -扭曲态--可以在具有里德伯修饰共振偶极-偶极相互作用的冷中性原子的一维阵列中进行设计。特别是,它在这里示出,这是可能的,即使当一个(穿着)里德伯激发耦合到原子的运动自由度在各自的,近谐波的光学偶极微陷阱,这是量子化成色散(零维)玻色子。对于从相关内部原子跃迁的非共振修整激光器的特别选择的(“最佳点”)失谐,里德伯修整量子位的期望的$π$ -扭曲$W$状态是在相关参数的宽窗口中的系统的有效激发-玻色子哈密顿量的基态。同时通过等于单玻色子能量的间隙与其它本征态分离,该$W$态可以使用拉比型驱动协议来制备。相应的准备时间是独立的系统的大小和几个数量级短于相关的原子态的有效寿命。
2021-02-09 quant-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
Two-qubit gate protocols with microwave-dressed Rydberg ions in a linear Paul trap
本文研究了线性保罗阱中微波缀饰里德堡离子的三种受控相位门协议,通过优化激光参数抑制非绝热跃迁,在0.2μs门时间下实现99.25%保真度,超越基态离子门速度,推动快速量子计算与纠错。
2024-12-18 physics.atom-ph quant-ph
Collective many-body interaction in Rydberg dressed atoms
本文提出了一种用里德伯能级对原子基态进行弱修饰来控制冷原子气体间相互作用势的形状和性质的方法。对于增加的粒子密度,交叉发生从两个粒子相互作用到集体多体相互作用,其中里德伯能级之间的偶极-偶极/范德华封锁现象起着主导作用。我们研究了这些集体相互作用势对玻色-爱因斯坦凝聚体的影响,并给出了实验检测的最佳参数。
2010-09-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum Simulation of Two-Dimensional $\mathrm{U(1)}$ Gauge Theory in Rydberg and Rydberg-Dressed Atom Arrays
本文提出在三角晶格 Rydberg 原子阵列上实现二维 U(1) 规范理论的简便方案,可模拟拓扑扇区、不可公度性和退禁闭 RK 点,且更易实验并具有显著量子动力学。
2025-05-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el physics.atom-ph
Detailed analysis of two simplified Rydberg dressed atoms confined in a harmonic trap
本研究针对简谐势阱中两个简化里德堡缀饰原子模型,用阶跃势模拟里德堡短程相互作用以得到薛定谔方程解析解,分析了多因素对空间关联的影响,通过微扰处理改进模型并探究了势场突变的动力学特性。
2023-05-03 quant-ph
Phonon-assisted coherent transport of excitations in Rydberg-dressed atom arrays
该研究基于实验可行的里德堡缀饰原子系统提出含两种激发-声子耦合的微观模型,发现布洛赫振荡不对称性可引发非扩散激发的宏观相干输运,且结果在随机势下具有鲁棒性,为极化子动力学和里德堡量子系统研究提供新见解。
2023-10-09 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Ab initio calculation of Hubbard parameters for Rydberg-dressed atoms in an one-dimensional optical lattice
在最大局域Wannier态的基础上,从头算得到了一维正弦光晶格中里德伯缀饰原子的Hubbard参数。有限范围的软核原子间相互作用成为里德伯混合原子的特征,它可以扩展到许多相邻的晶格位置。与偶极气体相反,在偶极气体中,相互作用遵循逆立方定律,里德伯修饰的相互作用的关键特征是使相邻耦合与现场耦合具有相同量级的可能性。最大局部化的Wannier函数通常通过扩展最小化程序[Phys.Rev.B56,12847(1997)]计算,并且当考虑孤立的Bloch带集合时,总是发现除了平凡的全局相位之外是实函数。对于孤立的单个布洛赫带,上述过程简化为一个简单的准动量相关幺正相变。在这里,而不是最小化的传播,我们采用对角相位变换,消除了Wannier函数的虚部。由此产生的Wannier状态被发现是最大限度地本地化,并在精确的协议,通过扩展最小化程序获得的。使用,我们计算的Hubbard耦合从里德伯混合相互作用,包括占主导地位的密度辅助隧穿系数。最后,我们提供了现实的晶格参数的最先进的实验里德堡缀饰铷装置的状态。
2016-07-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Cluster Luttinger Liquids of Rydberg-dressed Atoms in Optical Lattices
我们研究了玻色子和费米子气体的零温相,这些气体被限制在一维空间中,并通过一类有限范围的软肩势(即具有额外硬核现场相互作用的软核势)相互作用。使用的分析和数值方法相结合,我们证明了稳定的临界量子液体与新的功能,相对于Tomonaga-Luttinger液体范例。这些特征是由相应的经典基态中的阻挫和团簇形成引起的。这些液体的特征签名可以在最先进的实验装置中获得,其中Rydberg修饰的基态原子被捕获在光晶格中。
2013-09-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Transport induced melting of crystals of Rydberg dressed atoms in a one dimensional lattice
本文讨论了一维晶格中具有范德华偶极-偶极相互作用的里德伯缀饰原子系综的多体物理。使用强耦合展开和数值密度矩阵重整化群模拟,我们计算了多体相图。魔鬼的楼梯结构出现莫特绝缘相在任何合理的填充分数。封闭的解析表达式给出的相位边界的隧穿振幅的二阶,并示出同意非常好的数值结果。由于动能项,不可压缩相熔化的转变点强烈地依赖于填充分数的分母,并且在不同相之间变化许多数量级。
2012-07-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum-enhanced Electrometer based on Microwave-dressed Rydberg Atoms
本文提出利用纠缠量子光抑制微波缀饰里德伯静电计的噪声涨落,在冷、热原子方案中均实现突破散粒噪声极限的灵敏度增强,并证明量子优势在不同吸收指数下可保持。
2023-07-11 quant-ph
Mediating gates between polar molecules using microwave-dressed Rydberg atoms
University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学);QuSoft;Joint Center for Quantum Information and Computer Science, NIST/University of Maryland(美国国家标准与技术研究院/马里兰大学量子信息与计算联合中心);Joint Quantum Institute, NIST/University of Maryland(美国国家标准与技术研究院/马里兰大学联合量子研究所)
提出用微波缀饰里德伯原子介导极性分子间快速纠缠门,抵消偶极作用并最小化范德瓦尔斯作用,实现修正iSWAP门,比直接分子门快两个数量级,并通过检测原子状态将部分错误转为可纠正的擦除错误。
2026-09-25 quant-ph
EIT Spectroscopy of Rydberg Levels Dressed by Linearly Polarized RF fields: Complementary Angular Response for Two Types of Transition Ladders
University of Otago(奥塔哥大学);University of Auckland(奥克兰大学);University of Birmingham(伯明翰大学)
本研究通过EIT传感方案探讨了原子角动量量子化对光谱特征的影响,揭示了两种不同类型的原子角动量阶梯在射频场旋转下的不同光谱特性,包括中心EIT峰的有无,为Rydberg原子气体在量子计量电场表征中的应用提供了新见解。
2026-05-18 physics.atom-ph physics.ins-det quant-ph
Transverse-Field Ising Dynamics in a Rydberg-Dressed Atomic Gas
我们报告的实现远程伊辛相互作用的冷气体中的铯原子的里德伯敷料。通过耦合到Förster共振附近的Rydberg态,相互作用得到增强。我们通过测量的平均场漂移的时钟跃迁通过拉姆齐光谱,观察单轴扭转动力学的相互作用的特征。此外,我们模拟横向场伊辛模型的微波场的周期性应用和检测的顺磁-铁磁相变的动力学签名。我们的研究结果突出了光寻址的力量,实现本地和动态控制的相互作用,使范围从调查Floquet量子临界产生可调范围的自旋压缩的前景。
2020-02-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Realization of a Rydberg-dressed extended Bose Hubbard model
Max-Planck-Institut für Quantenoptik(马克斯·普朗克量子光学研究所);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心);Department of Physics and Arnold Sommerfeld Center for Theoretical Physics (ASC), Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑大学物理系与阿诺德·索末菲理论物理中心);Institute of Theoretical Physics, University of Regensburg(雷根斯堡大学理论物理研究所)
本研究克服实验挑战实现了一维扩展Bose-Hubbard模型,利用Rydberg缀饰和量子气体显微镜探测了关联动力学与密度序,证明了该技术在构建光控量子多体系统方面的多功能性。
2024-05-30 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Extended Bose-Hubbard models with Rydberg macrodimer dressing
扩展的哈伯德模型已被证明具有新颖的量子态,但它们的实验实现仍然具有挑战性。在这项工作中,我们建议使用玻色量子气体穿着分子束缚态的里德伯相互作用势的观察这些量子态。本文研究了铷和钾在不同分子势下,分子Rabi耦合与基态原子的主量子数和俘获频率的关系,以及由此得到的修饰相互作用强度。此外,我们提出了一个双色激发方案,显着增加了修饰的相互作用和取消AC斯塔克位移限制原子运动的巡回制度。我们研究了相应的扩展玻色-哈伯德模型的各个平衡相的集群Gutzwiller方法的装置,并通过Lindblad主方程进行时间演化模拟。我们发现一个超固相缓慢斜坡的分子拉比耦合的最初准备的超流体和讨论的耗散的作用。
2022-03-31 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph