利用强度调制光晶格中的圆态里德伯原子测量里德伯常数

提出了一种利用冷圆态里德伯原子精确测量里德伯常数 $R_{\infty}$ 的方法。这些态具有长寿命，以及可忽略的量子电动力学（QED）修正和无核重叠修正。由于这些优势，该测量有助于解决“质子半径之谜”[Bernauer, Pohl, Sci. Am. 310, 32 (2014)]。原子利用里德伯原子光晶格囚禁，并利用最近演示的晶格调制技术驱动跃迁以进行无多普勒光谱学。圆态跃迁频率给出 $R_{\infty}$。选择激光波长和光束几何结构使得晶格诱导的跃迁移位最小化。所选跃迁没有一阶塞曼和斯塔克修正，仅留下可处理的二阶塞曼和斯塔克移位。对于 Rb，在地球重力存在下的测量中 $R_{\infty}$ 的预测相对不确定度为 $10^{-11}$，主要贡献来自残余晶格移位。这可以在未来的微重力实施中降低。下一个重要的系统误差来自 Rb$^+$ 的极化率（相对不确定度贡献约为 $\approx 3 \times10^{-12}$）。