少体里德堡原子中的新奇量子特性研究
里德堡原子基于其特有的辐射寿命长,电偶极矩较大及其导致的具有长程相互作用等特点,在量子信息与量子计算领域中承担着重要的作用。特别引人关注的是,里德堡原子间的偶极相互作用将会导致所谓的偶极阻塞现象:如果两个原子同时被共振激发到里德堡态,由于其间的强相互作用,原子的能级将发生移动,使得其跃迁频率与驱动光频率之间产生失谐,从而降低激发概率。
因此,当一个原子被激发到里德堡态之后,周围原子相同的里德堡态激发将受到抑制,形成激发封锁效应。基于偶极阻塞现象,里德堡原子为诸如量子纠缠态的制备,可靠单光子源的制备以及凝聚态物理中的量子系统模拟等各种量子科学任务提供了一个有效的平台。
在本文中,我们探讨了利用原子间相互作用及原子与驱动光之间的失谐来操控里德堡原子之间的各种稳态量子关联,同时研究了里德堡原子激发状态的动力学演化特性,并且进一步探讨了利用里德堡原子在Floquet驱动下实现离散时间晶体的可能性。在第三章中,我们通过求解稳态下的Lindblad主方程,在不同的原子耗散率,驱动光失谐及原子间相互作用强度下研究了双二能级里德堡原子系统中的各种量子关联。
我们发现 ...