两个里德伯原子集体 Rabi 振荡的性质

受实验进展 [如 A. Gaëtan 等, Nat. Phys. 5 115 (2009)] 中观测到两个里德伯原子的集体激发的推动，我们对双原子 Rabi 振荡的动力学行为提供了详尽的理论研究。在大失谐-中等失谐情形下，发现双光子 Rabi 振荡受到原子间范德瓦尔斯相互作用强度的显著影响。通过仔细比较振荡频率的精确数值，我们提出了一种确定激发阻塞强度的新方法，其与先前关于完全、部分和无阻塞区域的普适判据吻合良好。在小失谐-中等失谐情形下，我们发现一种类阻塞效应，但由于涉及中间态的双光跃迁的量子干涉，其集体增强因子小于 $\sqrt{2}$。此外，利用强度约 $\sim$MW/cm$^2$ 的强激光，实现了 $ns$ 时间尺度的快速双光子 Rabi 振荡，为里德伯原子的量子动力学超快控制提供了可能。