对里德伯原子及其相互作用的精确建模:理论与PairInteraction中的实现

Rydberg原子为探索强相互作用量子系统提供了一个强大的平台,无论是在自由空间还是在结构化电磁环境中,并且在量子技术中有着日益增长的应用。精确建模其单原子性质和相互间相互作用对于解释实验和设计新架构至关重要。研究人员基于多通道量子亏损理论(MQDT)和静态电磁格林张量,提出了一个用于Rydberg原子及其相互作用的统一理论框架。MQDT精确描述了锶、镱等二价原子的Rydberg态,而格林张量形式则提供了一种通用且灵活的方法,用于计算任意几何构型中两个Rydberg原子之间的相互作用,包括由附近表面引起的修正。该团队在开源软件PairInteraction [Weber et al., J.~Phys.~B~50 (2017)]的更新版本中实现了这一框架。该实现利用了高性能库,与先前软件相比,在计算对势时实现了一个数量级的加速。研究人员通过二价原子的示例应用展示了该框架的能力,并展示了与$^{174}$Yb示例Stark映射实验数据的优异一致性。模块化的软件架构使社区能够进一步扩展它。
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提交arXiv: 2026-05-14 15:55

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