Photoionization of Rydberg atoms in optical lattices
Photoionization of Rydberg atoms in optical lattices
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光学晶格中里德伯原子的光电离
DOI：
10.1088/1367-2630/ac07ca
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发表时间：
2021
影响因子：
3.3
通讯作者：
Raithel, G
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Cardman, R;MacLennan, J L;Anderson, S E;Chen, Y-J;Raithel, G
我们发展了有质运动光学晶格中里德堡原子的光电离(PI)和势能曲线(PECS)的形式，并将其应用于覆盖几个光学晶格深度区域的例子。与自然衰变相比，晶格诱导PI对里德堡原子寿命的影响从显著到高度占优势。PI行为是由作为角动量(ℓ)函数的PI截面的快速减小、晶格诱导的跨光学晶格ℓ混合以及从晶格混合到自由电子态的PI跃迁幅度的干涉来控制的。在GHz深晶格中，ℓ混合导致了丰富的ℓ结构，显著的低Pi截面分布在许多晶格混合Rydberg态上。在小于几十兆赫深的晶格中，低ℓPECS上的原子基本上是无ℓ混合的，并保持了较大的PI率，而高ℓPECS上的原子趋向于无PI。深里德堡原子晶格中PI的表征可能有利于里德堡原子的光学控制和量子态操纵，而较浅晶格中的PI数据在晶格受限的里德堡原子的高精度光谱和量子计算应用中具有潜在的应用价值。
We develop a formalism for photoionization (PI) and potential energy curves (PECs) of Rydberg atoms in ponderomotive optical lattices and apply it to examples covering several regimes of the optical-lattice depth. The effect of lattice-induced PI on Rydberg-atom lifetime ranges from noticeable to highly dominant when compared with natural decay. The PI behavior is governed by the generally rapid decrease of the PI cross sections as a function of angular-momentum (ℓ), lattice-induced ℓ-mixing across the optical-lattice PECs, and interference of PI transition amplitudes from the lattice-mixed into free-electron states. In GHz-deep lattices, ℓ-mixing leads to a rich PEC structure, and the significant low-ℓ PI cross sections are distributed over many lattice-mixed Rydberg states. In lattices less than several tens-of-MHz deep, atoms on low-ℓ PECs are essentially ℓ-mixing-free and maintain large PI rates, while atoms on high-ℓ PECs trend towards being PI-free. Characterization of PI in GHz-deep Rydberg-atom lattices may be beneficial for optical control and quantum-state manipulation of Rydberg atoms, while data on PI in shallower lattices are potentially useful in high-precision spectroscopy and quantum-computing applications of lattice-confined Rydberg atoms.
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激光场中的里德伯电子：有限范围相互作用问题。
DOI：
10.1103/physreva.36.5178
发表时间：
1987
期刊：
Physical review. A, General physics
影响因子：
--
作者：
Giusti;Zoller
通讯作者：
Zoller
DOI：
10.1364/josab.3.001319
发表时间：
1986-10
影响因子：
1.9
作者：
L. Pan;L. Armstrong;J. Eberly
通讯作者：
L. Pan;L. Armstrong;J. Eberly
影响因子：
12.5
作者：
Nguyen, T. L.;Raimond, J. M.;Brune, M.
通讯作者：
Brune, M.
影响因子：
8.6
作者：
Dutta, SK;Guest, JR;Raithel, G
通讯作者：
Raithel, G
影响因子：
2.9
作者：
J. Lampen;H. Nguyen;Lin Li;P. Berman;A. Kuzmich
通讯作者：
J. Lampen;H. Nguyen;Lin Li;P. Berman;A. Kuzmich