处于高激发态的里德堡原子具有一些独特的原子属性.docx

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1、里德堡原子定义：里德堡原子，指的是主量子数特别大的高激发态原子。性质：寿命长；半径大；电偶极矩强；具有其它中性原子没有的特性 (里德堡原子间相互作用强度变化范围很大，例如，主量子数为100S的两个里德堡原子间相互作用强度约为基态中性原子间相互作用强 度的1012倍；因此采用里德堡原子的这一独有特性可以敏捷地调整相 互作用强度，从而能够实现高保真度的各种量子门操作。)处于高激发态的里德堡原子具有一些独特的原子属性，例如较长的辐射寿命和较大的电偶极矩等。这些一般原子所不具备的特性是实现许多量子信 息处理任务的有效资源。例如，对里德堡原子之间的长程偶极相互作用进行 光学掌握可执行量子门操作和制备量子

2、纠缠态。特殊地，偶极相互作用能引 起一种里德堡激发的堵塞效应：在一个微米尺度的介观区域内，最多只有一 个原子能被激发到一个主量子数很大的里德堡态上。实际上，偶极堵塞效应 是许多新近提出量子操控方案的物理基础，包括原子纠缠的相干制备、单光 子源的牢靠产生、多体系统的量子模拟等。所谓里德堡原子，指的就是主量子数特别大的高激发态原子。这类原 子寿命长，半径大，电偶极矩强，具有其它中性原子没有的特性1O随着激光冷却技术的不断进步，里德堡原子丰富的物理内涵渐渐地表现出来， 特殊是由原子间偶极相互作用引起的堵塞效应(blockade effect)2-4,引起了人们的广泛爱好。如今，里德堡原子在量子信息、原子的相干激发技 术、超冷等离子体和多体物理领域都呈现出强劲的进展势头和独特优势。下面将分别介绍与里德堡原子相关的量子信息技术和电磁感应透亮的历史和进呈现状。