囚禁离子与超冷里德伯原子间相互作用的观测

我们报道了在 Paul 阱中观测到的超冷里德伯原子与离子间的相互作用。所观测到的非弹性碰撞（表现为里德伯原子与离子间的电荷转移）速率，比基态原子的 Langevin 碰撞高出约三个数量级。这表明相互作用强度大幅增加。我们研究了空 Paul 阱电场对里德伯激发谱的影响。为定量描述所呈现的离子损失谱形状，我们需要计入离子诱导的里德伯原子 Stark 位移。此外，我们借助单个囚禁离子的电场实现了偶极禁戒跃迁上的里德伯激发。我们的结果证实，超冷原子与囚禁离子间的相互作用可通过激光耦合至里德伯态来调控。增加动态里德伯修饰或可允许在原子与离子间产生自旋-自旋相互作用，并消除原子-离子混合物中因离子微运动引起的碰撞加热。