Formation of Rydberg macrodimers and their properties
我们研究了高激发里德堡态铷原子间的相互作用，发现存在很长距离的势阱。这些井被证明支持许多绑定状态。我们计算了阱和束缚能级的性质，并表明它们的寿命受到组成里德伯原子的寿命的限制。我们还展示了如何这些$μ$ m大小的束缚态可以填充{ \it通过}光缔合（PA），以及如何的签名的广告混合的各种$\ell$字符产生的潜在的井可以探测。我们讨论了如何急剧变化的PA率%的大二聚体绑定水平可以作为一个开关机制与潜在的应用程序量子信息处理。
2011-03-29 physics.atom-ph
Observation of Cs Rydberg atom macrodimers
本文报道了冷Cs里德伯原子分子束缚在核间距R~3-9 μ m处的观测结果。束缚态的产生是由于在外加电场中里德伯原子对相互作用势之间避免了交叉。改变外加电场可以改变分子的状态。通过映射的径向分离的两个里德伯原子作为激发和检测之间的时间延迟的函数，使用脉冲场电离后的离子的库仑排斥观察到的分子。对63 D +65 D、64 D +66 D、65 D +67 D和66 D +68 D对进行测量。实验结果与对这些状态的相互作用的计算结果吻合得很好。
2009-01-13 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
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
Quantum gas microscopy of Rydberg macrodimers
对分子的微观理解对于自然科学的许多领域都是必不可少的，但它们的微小尺寸阻碍了直接光学访问其组成部分。里德伯大二聚体--两个高度激发的里德伯原子的束缚态--其键长很容易超过光波长。在这里，我们报告的直接显微镜观察和详细的表征，这种大二聚体的气体中的超冷原子的光晶格。约0.7微米的大小，与小细菌的大小相当，与晶格的对角线距离相匹配。通过激发初始二维原子阵列中的对，我们解决了50多个振动共振。使用我们的空间分辨检测，我们观察相关的原子损失的大二聚体，并证明控制的振动状态的选择的分子排列。我们的研究结果可以精确测试里德伯相互作用势，并建立量子气体显微镜作为一个强大的新工具，量子化学。
2019-05-17 cond-mat.quant-gas 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
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
Magnetic monopoles and synthetic spin-orbit coupling in Rydberg macrodimers
研究了两个偶极-偶极相互作用里德伯原子的相对运动中产生的大量阿贝尔和非阿贝尔规范场。我们的系统表现出两个磁单极绝热运动在一个内部的两个原子的状态。这些单极子出现在原子之间的特征距离为一微米的数量级。由于洛伦兹力引起的相对运动的偏转产生了有效磁场的清晰特征。此外，我们考虑了两个近简并内态之间的非绝热跃迁，并证明了相应的规范场是非阿贝尔的。我们提出了这种合成的自旋轨道耦合的量子力学计算，并表明它实现了速度依赖性分束器。
2013-04-30 physics.atom-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
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
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
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
Microscopic electronic structure tomography of Rydberg macrodimers
精确控制和分子的研究是具有挑战性的，因为内部自由度和局部坐标的变化通常在实验中不受控制。采用量子气体显微镜来定位和解析Rydberg大分子二聚体状态的原子，几乎解决了所有这些挑战，并使分子框架的独特访问成为可能。在这里，我们展示了这种方法的力量，并提出了第一个光缔合不同的分子对称性的研究，其中相对于所施加的磁场，激发光的偏振和初始原子状态的分子取向完全控制。所观察到的特征依赖性允许的分子状态的电子结构断层扫描。我们还观察到一个取向依赖的塞曼位移，并揭示了它所造成的超精细相互作用的macrodimer状态的显着影响。最后，我们展示了控制工程的静电结合电位在两个交叉对电位的充满活力的附近打开一个缺口。
2020-10-05 cond-mat.quant-gas 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
Long-range Rydberg molecules, Rydberg macrodimers and Rydberg aggregates in an ultracold Cs gas
我们提出了一个概述，我们最近的研究在超冷Cs里德堡气体的长程相互作用。这些相互作用的高分辨率光缔合光谱研究，使用接近单光子跃迁到$n$ p $_{3/2}$里德堡态的脉冲和连续波紫外激光辐射的激发，并导致形成远程Cs $_2$分子。我们观察到两种类型的分子共振。第一种类型起源于两个原子通过多极-多极相互作用关联激发到里德伯原子对态的长程相互作用。第二类是由一个原子被激发到里德伯态与一个原子在电子基态的相互作用引起的。在实验中观察到哪种类型的共振取决于激光强度和频率以及用于制备里德伯态的脉冲序列。我们获得的见解这两种类型的分子共振通过建模的相互作用势，使用多极扩展的长程相互作用的第一种类型的共振和费米接触赝势的第二种类型的共振。我们分析了这些长程分子共振态与分子里德伯态和离子对态的关系，并讨论了它们衰变为原子和分子离子的通道。在使用双色双光子激发方案进行的实验中，我们观察到里德伯激发概率的大幅增强，我们将其解释为可饱和的自催化反封锁现象。
2016-07-14 physics.atom-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
Ultralong-range Rydberg bi-molecules
我们预测，超长程里德伯双分子形成的极性分子在寒冷和超冷设置之间的碰撞。$Λ$ -双态一氧化氮（NO）与长寿命里德堡NO（$nf$，$ng$）分子碰撞形成具有GHz能量和千德拜永久电偶极矩的超长程里德堡双分子。哈密顿量既考虑了各向异性电荷-分子偶极相互作用，又考虑了电子-NO散射。的旋转常数为里德伯双分子是在MHz范围内，允许微波光谱的旋转跃迁里德伯双分子。NO偶极的定向性较好。这里描述的里德伯分子为研究一类特殊的长程双分子相互作用提供了希望。
2020-07-13 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
Electronic structure of ultralong-range Rydberg pentaatomic molecules with two polar diatomic molecules
通过一个里德伯原子与两个基态异质双原子分子的并合，研究了超长程五原子里德伯分子的电子结构。我们研究了Rb（$23s$）和Rb（$n=20$，$l\ge 3$）里德堡态与KRb双原子极性分子的基态和旋转激发态的相互作用.对于对称和不对称配置的五原子里德堡分子，我们调查的Born-Oppenheimer势曲线的变形，必不可少的结合的分子，与不同的距离从里德堡核心和分析的极性双原子分子的排列和取向。
2017-10-03 physics.atom-ph quant-ph
Ultralong-range triatomic Rydberg molecules in an electric field
研究了由一个里德伯原子和两个中性基态原子组成的三原子里德伯分子的电子结构。在考虑$s$波和$p$波相互作用的情况下，我们计算了Rb $(n=35, l\ge 3)$ Rydberg简并流形的电子结构，分析了绝热电子势的演化.在此，我们集中在三个不同类别的几何结构的里德堡分子，包括对称，不对称和平面配置。这些势能面在外部电场的存在下的变态进行了探讨。
2016-01-19 physics.atom-ph quant-ph
Dressed ion-pair states of an ultralong-range Rydberg molecule
我们预言存在一类普适的超长程Rydberg分子态，其振动光谱形成修剪的Rydberg系列。一个修饰的离子对模型捕捉到了这些奇异分子的物理起源，准确地预测了它们的性质，并揭示了超长范围的里德伯分子和重里德伯态的特点，一个令人惊讶的小里德伯常量。后者是由修饰阴离子的小有效电荷决定的，它超过了分子的大折合质量的贡献。这使得这些分子成为唯一已知的里德伯常量小于$R_\infty/2$的少体系统。
2020-08-13 physics.atm-clus 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
Ultralong-Range Rb-KRb Rydberg Molecules: Selected Aspects of Electronic Structure, Orientation and Alignment
研究了由一个Rb里德伯原子和一个KRb双原子分子构成的超远程三原子里德伯分子的结构和性质。在我们的数值描述中，我们进行了一个现实的处理的双原子分子的内部旋转运动，并考虑Rb（$n, l\ge 3$）Rydberg简并流形和能量最近邻的主要量子数$n'>n$和轨道量子数$l\le2$的水平。本文主要研究Rb（$n, l\ge 3$）和Rb（$n=26, l=2$）流形的绝热电子势。详细分析了Rb-KRb三原子里德伯分子中KRb双原子分子的方向性。
2015-07-28 physics.atom-ph quant-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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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 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
