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中性原子量子计算
摘要： 量子计算的强大能力源于算法方法，这些方法利用量子叠加和纠缠的特性来执行经典设备难以处理的计算任务。当前正展开一场开发硬件的竞赛，以释放量子算法的潜力。目前有几种不同类型的硬件正在研发中，其中超导、量子点、离子阱、光子和中性原子方案投入的精力最多[1]。虽然所有方案各有优缺点且处于不同发展阶段，但现有平台尚未能实现可扩展至百万量子比特以上的实用设计方案。
关键词： 中性原子、里德伯态、量子计算、量子纠错、量子比特
更新于2025-09-23 15:21:21
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双圆偏振激光脉冲激发原子的路径
摘要： 我们通过数值求解含时薛定谔方程，研究了双色圆偏振激光脉冲对氢原子的激发过程。结果表明，该场中的多光子过程符合选择定则：被激发的态中轨道角动量与磁量子数要么同为奇数，要么同为偶数——这与脉冲的相对螺旋度、峰值强度及脉宽无关。对于同向旋转脉冲，结果显示激发主要发生在与激光脉冲螺旋度具有相同磁量子数的态上。除基态直接光子吸收路径外，结果表明里德伯态间存在通过(σ型跃迁实现的布居转移。在反向旋转脉冲情况下，磁量子数差为Δm=±3的里德伯态呈现最大激发概率。该模式可帮助估算双色场中各光场的吸收光子数。最后我们证实：超过最大轨道角量子数的里德伯态布居极不可能出现。
关键词： 里德伯态、氢原子、双色圆偏振激光脉冲、含时薛定谔方程、多光子过程
更新于2025-09-23 15:21:01
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N-甲基吗啉的振荡光电子信号作为二阶代数图解构造方法的测试案例
摘要： 受时间分辨光电子能谱（TRPES）在分子里德伯态应用中最新进展的启发，本文详细评估了二阶代数图解构造法（ADC(2)）在模拟其TRPES光谱中的表现。以叔脂肪胺N-甲基吗啉（NMM）为测试案例——该分子的3s态信号沿电子结合能轴呈现长寿命振荡特性。通过玻恩-奥本海默分子动力学方法模拟光激发NMM的弛豫过程，并基于连续轨道技术计算的电离能和近似戴森轨道范数生成TRPES光谱。整体而言，模拟光谱与实验结果吻合良好，表明ADC(2)方法能真实描述相关激发态与电离态的势能面。该方法尤其成功复现了3s态信号的精细振荡结构，并证实该现象源于沿六元环形变模式演化的相干振动波包。但研究发现ADC(2)对电子结合能的估算存在最高达零点几电子伏特的低估。NMM案例证明了ADC(2)作为辅助解析大有机分子TRPES光谱工具的有效性。
关键词： 戴森轨道、时间分辨光电子能谱（TRPES）、ADC(2)方法、时间分辨光电子能谱、NMM（N-甲基吗啉）、N-甲基吗啉、里德伯态、玻恩-奥本海默分子动力学、连续轨道技术、代数图解构造法
更新于2025-09-23 15:21:01
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四光子绝热激发里德伯态
摘要： 研究了在任意强度和不同振荡器强度下，四束激光脉冲在五能级梯形系统中的传播情况，其中相互作用哈密顿量的一个本征态在整个介质体积内形成?？悸橇艘唤追蔷刃拚?，得到了传播方程的解析解。同时获得了在整个介质体积内有效激发第五能级的条件以及对相互作用参数的限制。
关键词： 激光脉冲，绝热激发，里德伯态
更新于2025-09-23 15:21:01
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甲基位置如何影响芳香自由基的超快失活
摘要： 通过飞秒时间分辨光电子能谱和质谱研究了激发态二甲苯基（甲基-苄基）自由基异构体。我们发现，根据取代基位置不同，在激发至D3(2A00)态（310 nm，4 eV）后存在各异的失活通道。邻位和对位异构体的失活速率与苄基自由基相近，而间位二甲苯基则表现突出——其振动热基态的消耗速度达到前者的两倍。研究表明，环变形模式（而非甲基伪旋转）是通向锥形交叉点的关键路径，这导致了更快的失活过程。光电子能谱中的跃迁可归属于多个以d角动量成分为主的里德伯系列。吸收两个4 eV光子会触发飞秒时间尺度的氢损失反应。
关键词： 光电子能谱、质谱、圆锥交叉、里德伯态、飞秒光谱、超快失活、二甲苯基自由基
更新于2025-09-24 07:12:11
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XUV瞬态吸收光谱揭示分子里德伯态的对称性
摘要： 瞬态吸收光谱被广泛用于测量原子和分子的束缚态与准束缚态动力学。将该技术与阿秒脉冲结合扩展至极紫外（XUV）波段，有望实现前所未有的时间分辨率。本研究将该技术应用于空间定向排列的分子体系。XUV脉冲持续时间远短于分子保持定向排列的时间（通常<100飞秒）。但瞬态吸收并非瞬时探测手段——由于长寿命相干态会在皮秒至纳秒量级重新辐射，且旋转波包会发生退相位，这些相干态是否会在吸收光谱中显现、初始激发态的特性能否得以保留尚不明确。我们研究了N2和O2分子12至23电子伏特能区的里德伯态，成功确定了电子跃迁的偏振方向，从而识别出末态的对称性。
关键词： 瞬态吸收光谱、极紫外光、阿秒脉冲、分子取向、里德伯态
更新于2025-09-11 14:15:04
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阶梯型原子系统中随波长失配效应变化的光学开关现象（该失配效应源于里德堡跃迁）
摘要： 我们研究了在强控制场存在下，原子蒸汽介质中形成的三能级Χ型系统中探测场的传播理论。该模型基于密度矩阵方法，通过解析求解（未忽略探测场与控制场拉比频率任意幂次中的任何项），分别得出了无多普勒条件及室温环境下的探测响应。同时解析确定了四能级Χ型系统的探测响应。两种能级方案的模拟探测响应中均形成了电磁诱导透明效应。我们还展示了探测场传播从亚光速到超光速的切换特性——该特性随不同控制跃迁（其中之一为向里德伯态的跃迁）的探测失谐量而变化。当控制场处于失谐状态时，切换窗口会因控制场与探测场的波长失配因子不同而呈现不对称性。在强探测场条件下，当增大探测场与控制场的波长失配时，共振状态下探测传播会从超光速切换为亚光速，这一效应可通过完全非微扰处理的解析模型予以解释。
关键词： 波长失配效应、电磁诱导透明、里德伯态、光开关、梯形（Χ）型系统
更新于2025-09-10 09:29:36
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整个激子系列的光致发光特性
摘要： 我们研究了Cu2O在跨越紫色带隙的3.05 eV光激发下的光致发光光谱。发现了以下三个特征：来自蓝色和紫色激子的光致发光；来自s、d和f态黄色激子的光致发光，以及量子数高达十的p态；与1s黄色激子非弹性碰撞相关的发射。第一个过程与辐射和非辐射衰减率的分离有关。第二个过程可能表明高里德伯黄色激子的辐射增强。最后一个过程验证了1s黄色仲激子向上转换到更高里德伯态，这是阻碍实现高密度仲激子气体向玻色-爱因斯坦凝聚转变的关键因素。
关键词： 光致发光、里德伯态、激子、玻色-爱因斯坦凝聚、氧化亚铜
更新于2025-09-10 09:29:36