冷原子气体中里德伯原子的耗尽成像

该研究团队提出了一种基于耗尽成像的技术,用于绘制里德堡原子超冷气体密度分布的时空依赖性特征。通过对87Rb原子云在有无预激发里德堡原子条件下进行基态差分吸收成像,观测到的局部吸收耗尽现象揭示了其二维投影分布。该方法采用与里德堡态解耦的闭合双能级光学跃迁,使得高激发态原子在成像过程中得以保持。研究人员测量了87Rb原子48S态的激发动力学,观察到二维里德堡密度的饱和现象。该现象可通过里德堡阻塞效应解释——强偶极相互作用阻碍了近邻里德堡原子的共振激发。通过将超原子模型(将阻塞半径内的原子视为集体激发)与蒙特卡洛抽样方法相结合,该工作能定量模拟观测到的激发动力学过程,并重构里德堡原子的三维空间分布。此方法可为涉及里德堡自旋体系的多体动力学量子模拟提供初始条件。

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提交arXiv: 2019-11-14 21:53

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