研究三种相互作用铷里德堡原子在不同空间构型下的三体福斯特共振

直流电场调控的三体福斯特共振现象对于实现光阱捕获单原子并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。在切尼特等人发表于《量子电子学》[50(3), 213 (2020)]的研究中,该团队提出并分析了一种新型三体福斯特共振 3/2 1/2 1/2 1/2 3×nP→nS+(n+1)S+nP,该共振可通过铷里德伯原子实现且不依赖主量子数n。其独特之处在于第三原子会跃迁至总角动量J=1/2的状态——该状态不存在斯塔克结构,因此完全规避了二体福斯特共振。本研究对此类三体福斯特共振进行了扩展理论分析,考察了三个相互作用铷里德伯原子的不同空间构型,并确定了其实验实现条件。研究发现其中一种共振的电场强度对原子间距的依赖性较弱,因而特别适合用于观测集体三体态布居的相干振荡,并在此基础上实现三量子比特门操作。

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