电气 Breit-Rabi 效应观测

原子对外部电场和磁场的响应可揭示基本的原子性质。长期以来，已验证在静电磁场中，原子能级的 hyperfine 相互作用会按照 Breit-Rabi 公式进行位移，这引入了磁场的非线性依赖。另一方面，静电场上的相应 Breit-Rabi 依赖迄今尚未被观察到，这源于实验挑战的复合原因。本文通过在最高可达 120 kV/cm 的静电场下，以光偶极阱捕获的冷原子精确测量 $^{171}$Yb ($I$ = 1/2) 的 $6s^2\ ^1S_0\ \leftrightarrow\ 6s6p\ ^1P_1$ 跃迁的 Stark 位移。我们观察到电气 Breit-Rabi 效应表现为高阶 ($E^4$ 和 $E^6$) DC Stark 位移，这些效应源于强电场对 hyperfine 相互作用的影响。