High-resolution imaging of ordering in Rydberg many-body systems
High-resolution imaging of ordering in Rydberg many-body systems
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里德伯多体系统中排序的高分辨率成像
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发表时间：
2015
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通讯作者：
P. Schauss
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作者：
P. Schauss
Rydberg Atome是一个非常强大的、可控制的传感器，它可以对光学系统中的超钾原子进行量子模拟。在这项工作中，将展示里德堡维尔泰琴系统的准备和运作情况，以及自发的企业自我组织秩序。在第一次实验中，我们将在更高的温度下安排选择后的组件。Rydberg-Atome的内部结构可以用一种新的吸收方法来确定，通过吸收Rydberg-Atome的能量来确定个体Rydberg-Atome在Gitter中的位置。从广义里德堡位置韦尔登出发，相互关系的作用被削弱，封锁的影响被消除。在第二次实验中，光学仪器的工作时间与里德堡-Zustand的控制时间成正比。在光学Gitter中使用一般的模型来制作Rydberg Kristallen的光学制备。该系统也可以通过一个带有多项式Wechself-kungen的伊辛哈密顿量来确定韦尔登，该系统的讨论在一个量子磁体中包含了基本的分离。这是基督教基本教义的韦尔登特征，它包括了对磁性和局部磁性的研究。这是一种新的控制方法，它可以用来对自旋系统进行控制，并通过里德堡原子的量子模拟来实现。
Rydberg Atome sind auf Grund ihrer starken und kontrollierbaren Wechselwirkungen gut geeignet zur Quantensimulation von lang-reichweitig wechelwirkenden Systemen mit ultrakalten Atomen in optischen Gittern. In dieser Arbeit wird die Praparation und hochauflosende Abbildung von Rydberg Vielteilchensystemen demonstriert und die spontane Entstehung selbst-organisierter Ordnung beobachtet. In einer ersten Reihe von Experimenten wird die Ordnung in den post-selektierten Komponenten hoher Anregungsdichte bei hoher Temperatur untersucht. Die raumliche Konfiguration der Rydberg-Atome wird mit einer neuartigen Abbildungsmethode detektiert, die es ermoglicht die Position der individuellen Rydberg-Atome im Gitter durch Fluoreszenzabbildung der ehemaligen Rydberg-Atome nach dem Umpumpen in der Grundzustand zu bestimmen. Aus den gemessenen Rydberg-Positionen werden Korrelationsfunktionen berechnet und der Blockaderadius bestimmt. Fur eine zweite Experimentreihe wird die Zeitabhangigkeit der optischen Kopplung an den Rydberg-Zustand kontrolliert. Zusammen mit der genauen Modellierung des Besetzungsmusters im optischen Gitter erlaubt dies die adiabatische Praparation von Rydberg Kristallen. Das System kann auch durch einen Ising Hamiltonian mit polynomialen Wechselwirkungen beschrieben werden, das diskutierte Szenario entspricht damit der Grundzustandspraparation in einem Quantenmagnet. Es werden Eigenschaften des kristallinen Grundzustands wie seine verschwindende Suszeptibilitat und lokale Magnetisierungsdichten gemessen. Diese Arbeit stellt ein neue Stufe der Kontrolle uber lang-reichweitig wechselwirkende Spin-Systeme dar und ebnet den Weg zur Quantensimulation mit Rydberg Atomen.