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
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 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
Generalized local frame transformation theory for ultralong-range Rydberg molecules
基于广义定域标架变换，建立了高激发态里德堡分子的详细理论框架。我们的方法避免了使用赝势，并产生体架反应矩阵的解析表达式。后者用于获得分子势能曲线，但同样可以用于光解离，光电离或其他过程。为了说明我们治疗的可靠性和准确性，我们考虑Rb $^*-$ Rb Rydberg分子，并将我们的治疗与最先进的替代方法进行比较。作为第二个应用程序，本形式主义是用来重新分析的Sr $^*-$ Sr分子的振动光谱，提供额外的物理洞察到他们的属性和我们的结果与相应的测量比较。
2020-08-07 physics.atm-clus physics.atom-ph quant-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
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
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
Ultracold long-range van der Waals Rydberg trimer
本研究预测稀薄原子-气体混合物中存在由里德伯原子与双原子极性分子构成的超长程范德瓦尔斯三聚物，给出其尺寸、结合能及双光子光缔合产生速率，并论证共振观测可行性。
2025-02-14 physics.atom-ph quant-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
Measuring nonlocal three-body spatial correlations with Rydberg trimers in ultracold quantum gases
通过研究超长程三聚体里德堡分子的形成速率，测量了玻色子锶（$^{84}$ Sr）和自旋极化费米锶（$^{87}$ Sr）的非简并超冷气体中的非定域三阶空间关联.观察到三聚体产生速率对量子统计的影响非常敏感，具有高达六倍的强烈增强（3！）在玻色子$^{84}$ Sr的情况下，由于聚束，而自旋极化的费米子$^{87}$ Sr由于反聚束而显著减少。实验结果进行了比较，理论预测和良好的协议观察。本方法为{ \it{in situ} }研究超冷原子-气体系统中的高阶非定域空间关联开辟了道路。
2023-01-02 physics.atom-ph quant-ph
Effective three-body interactions in Cs($6s$)-Cs($nd$) Rydberg trimers
在Cs（$nd_{3/2}$）原子的超冷气体中，用光谱法观察到了超长程里德堡三聚体分子.原子里德伯态的各向异性允许角三聚体态的形成，其能量可能无法从二聚体能量的整数倍获得。这些非加性的三聚体被预测共存与里德堡二聚体线。这种有效的三体相互作用的存在证实与观察的非对称线轮廓和解释的理论方法，其中包括相对论自旋相互作用。模拟所观察到的光谱与无角三聚体线借给令人信服的支持有效的三体相互作用的存在。
2019-02-14 physics.atom-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
Rydberg trimers and excited dimers bound by internal quantum reflection
量子反射是一种纯粹的波现象，它预测了经典完全透射发生的情况下粒子在变化的电势下的反射。对于化学键，我们发现这种效应可以导致非经典的振动转折点和束缚态在非常大的原子间距离。直到最近，这种超长程里德堡分子的存在才被实验证实。在这里，我们确定了广泛的分子线，其中大部分被证明是源于两个不同的新的来源：一个单光子相关的三原子分子形成的一个里德伯原子和两个基态原子和一系列的激发二聚体状态，绑定到目前为止未开发的机制的基础上，在陡峭的电位下降。在这项工作中确定的里德伯分子的性质使它们有资格成为超冷温度下新型化学的原型。
2009-12-20 physics.atom-ph physics.chem-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
Three-body bound states in dipole-dipole interacting Rydberg atoms
我们证明了三个相同的里德伯原子之间的偶极-偶极相互作用可以产生束缚三聚体态。这些状态的微观起源与Efimov物理学有着根本的不同。存在两种稳定的三聚体构型，其中原子在垂直于静态电场的平面中形成等边三角形的顶点。三角形边长通常超过$R\approx 2\,μ\text{m}$，并且由于Kramers简并性，每个构型都是两倍简并的。势阱的深度和三角形边长可以通过外部参数来控制。我们建立了Borromean性质的三聚体状态，分析量子动力学的潜在的井，并描述其生产和检测的方法。
2013-11-21 physics.atom-ph quant-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
Laser-assisted binding of ultracold polar molecules with Rydberg atoms in the van der Waals regime
在双光子激光激发下，研究了碱金属里德伯原子与异质二聚体的超冷长程碰撞。在分子保持在库原子里德堡轨道之外的低密度区域中，我们表明原子-分子对进入远程束缚三聚体状态的双光子光缔合（PA）在广泛的原子里德堡通道中是有效的。作为一个案例研究，我们得到的PA线型的三聚体组成的KRb分子的振转基态和激发Rb原子的渐近里德堡能级$n^{2}S_j$和$n^{2}D_j$，为$n=20-80$。我们预测的原子-分子结合能范围$10-10^3$ kHz的第一振动态低于阈值。在1.0 $μ$ K时，平均三聚体形成速率为$10^8\, {\rm s}^{-1}$级，并且弱依赖于主量子数$n$。我们的研究结果为更广泛地理解超冷原子里德伯库中稀分子的奇异长程碰撞奠定了基础。
2021-09-14 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
Few-Body Bound States of Dipole-Dipole Interacting Rydberg Atoms
我们证明了共振偶极-偶极相互作用可以在两个和三个里德伯原子之间产生具有非重叠电子云的束缚态。二聚体态和三聚体态的产生是由于在分离原子的限制下，态之间避免了能级交叉而收敛到不同的精细结构流形。我们分析了势阱的角度依赖性，描述了这些势阱中的量子动力学，并讨论了它们的产生和检测方法。原子之间的典型距离为几微米的量级，其可以在最先进的实验中分辨。与[PRA $\textbf{86}$ 031401（R）（2012）]和[PRL $\textbf{111}$ 233003（2014）]中研究的二聚体和三聚体状态相比，潜在深度和典型振荡频率分别大约一个数量级。我们发现，二聚体和三聚体分子可以相对于弱电场的轴排列。
2014-07-08 physics.atom-ph quant-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
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
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
Suppression of Excitation and Spectral Broadening Induced by Interactions in a Cold Gas of Rydberg Atoms
本文报道了冷铷里德伯原子气体中超长程相互作用的观测结果。一对相距100，000玻尔半径的里德伯原子之间的范德华相互作用具有两个重要的效应：共振线的光谱展宽和随着密度增加而抑制激发。本文详细研究了窄带连续激光激发的主量子数n ~ 60和n ~ 80的S-和P-里德伯态的这些效应与密度的关系。兴奋的密度依赖性抑制可以解释为相互作用诱导的局部阻滞的开始。
2004-07-09 physics.atom-ph
Rydberg Macrodimers: Diatomic molecules on the micrometer scale
本综述回顾里德伯宏二聚体研究的历史与最新进展，介绍其微米级键长等独特性质、单原子操控下的研究方法及高精度光谱的应用价值，还披露宏二聚体类里德伯阻塞现象的新数据，为超长程里德伯分子多体研究铺路。
2022-12-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Ground-state phase diagram of Rydberg atoms in a triangular-prism array
Chongqing University（重庆大学）；University of California, Riverside（加州大学河滨分校）
利用密度矩阵重正化群研究三角棱柱光镊阵列中里德伯原子的基态相图，通过调节失谐-拉比频率比和里德伯阻塞半径，发现了多种密度波相及其相变，包括Z2平移对称性破缺、D3对称性破缺以及丰富的临界行为。
2026-05-31 cond-mat.quant-gas 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
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
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
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
Heteronuclear Rydberg molecules
我们报道了在$^{84}\text{Sr}$的高密度背景下，通过激发少数$^{88}\text{Sr}$原子到$5sns\,^3S_1$里德堡态（$n=31-39$），制备了异质超长程里德堡分子二聚体.我们观察到的同位素位移的$ν=0$振动态在此范围内的$n$和比较我们的测量与理论预测和一个简单的缩放参数。通过适当选择主量子数，同位素位移足够大以产生具有几乎完美保真度的杂原子二聚体。当光谱的选择性是有限的，我们得到一个下界的比例hetererands到homerands的激发概率为30比1，通过测量的缩放的分子激发速率与不同的相对密度的$^{88}\text{Sr}$和$^{84}\text{Sr}$在超冷混合物。
2020-06-18 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Metastable doubly-charged Rydberg molecules
本文预测了由$^{87}$Rb里德堡原子与一对阳离子构成的长程三聚体$^{87}$Rb$_3^{2+}$存在亚稳态振动束缚态，其束缚源于离子与里德堡原子四极矩的相互作用，且稳定性对主量子数高度敏感。
2024-05-31 physics.atom-ph
