超原子区域及之外的介观里德堡阻塞系综

控制强相互作用多体系统能够创造具有超越单粒子物理特性的定制量子物质。光学驱动至里德堡态的原子系综提供了许多此类示例，如原子 - 原子纠缠、多体 Rabi 振荡、强光子 - 光子相互作用和空间对关联。在其最基本的形式中，里德堡量子物质由一个孤立的空间限制在阻塞体积内的强相互作用原子系综组成——即所谓的超原子。在此，我们通过精确的密度工程和激发至里德堡 $p$-态，演示了孤立介观超原子的受控创建和表征。其可变尺寸允许研究从强限制下的有效二能级物理到扩展系统中的多体现象的转变。通过监测连续激光诱导电离，我们在阻塞条件下观察到强烈的反聚束离子发射，而在非共振激发下观察到极度聚束的离子发射。我们的实验装置实现了对超原子的活体测量，从而深入了解激发统计和动力学。我们预期其在量子光学和量子信息以及未来的多体物理实验中具有直接的应用前景。