高里德伯态 N$_2$ 分子的静电囚禁

利用共振增强双色三光子激发方案，将脉冲超声束中飞行的 N$_2$ 分子从其 ${\mathrm{X\,^1\Sigma_{\mathrm{g}}^+}}$ 基电子态激发到主量子数介于 39 至 48 之间的长寿命里德伯态。所布居的里德伯态具有超过 $5000$ D 的静态电偶极矩，这使得分子能够在实验室固定参考系中减速至静止，并利用非均匀电场实现三维囚禁。被囚禁的分子可被约束长达 10 ms，有效阱衰减时间常数随主量子数增加而增大，范围从 450 $\mu$s 到 700 $\mu$s。这些观测结果，以及与 He 原子类似测量结果的比较表明，被囚禁的里德伯 N$_2$ 分子的衰变动力学由自发辐射主导，并未表现出由导致非辐射衰变的分子内相互作用效应所带来的显著贡献。