Rydberg 巨二聚体的量子气体显微镜观测

对分子的微观理解对许多自然科学领域至关重要，但其微小尺寸阻碍了对组成成分的直接光学观测。Rydberg 巨二聚体——两个高度激发的 Rydberg 原子之间的束缚态——其键长轻易超过光学波长。在此我们报道在光晶格中超冷原子气体里此类巨二聚体的直接微观观测与详细表征。约 0.7 微米的大小（可与小型细菌尺寸相比）与晶格的对角线距离相当。通过在初始二维原子阵列中激发原子对，我们分辨出超过 50 个振动共振。利用我们的空间分辨探测，我们通过关联原子损失观测到巨二聚体，并展示了通过选择振动态对分子取向的控制。我们的结果允许对 Rydberg 相互作用势进行精确检验，并确立量子气体显微镜作为量子化学的有力新工具。