铷里德伯原子中三体Förster共振的分裂作为偶极-偶极相互作用强度的量度

直流电场调控的三体福斯特共振现象,对于实现基于光学阱中单原子激光激发至强相互作用里德伯态的三量子比特门具有重要意义。该研究团队在最新理论论文[《实验与理论物理期刊》168(1), 14 (2025)]中发现,早先提出的铷原子里德伯态三体福斯特共振(3×nP3/2→nS1/2+(n+1)S1/2+nP1/2)存在能级分裂现象,其中某一条分裂支线对共振电场(及其相应动态位移)与原子间距R的依赖性较弱。本文对此效应展开更深入研究,因为这类共振最适合用于观测集体三体态布居数的相干振荡实验,并构建基于此的三量子比特门。针对三个相互作用里德伯原子的线性空间构型,研究揭示了该现象的物理机制,并推导出描述福斯特共振分裂结构随R变化规律的解析公式。研究结果表明:这种分裂实质上是描述邻近里德伯态S与P之间激发态跃迁时,共振偶极-偶极交换相互作用能量的量度。

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