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基于射频反射测量的液态氦上捕获电子Rydberg态跃迁灵敏检测

介观与纳米尺度物理 2026-05-22 v3 量子物理

摘要

射频反射测量通过探测器器件电阻抗的微小变化,提供了灵敏且快速检测量子系统动态过程的有用方法。我们采用该方法检测捕获在液态氦表面上电子的量化运动(Rydberg)态。通过与独立的电阻抗测量(同一电子系统由静电势调制)和基于 Green's 函数方法的数值模拟进行比较,以阐明观测响应的来源。此外,发现射频响应对Rydberg共振可以被电子集体运动的共振模所显著放大。我们的结果表明,针对Rydberg共振的观测响应必须归因于许多电子系统的横向运动,而非单个被激发电子的垂直位移——这一结论与之前的阐述不同。我们给出由于垂直位移引起的预期响应的理论分析。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.22615,
  title  = {Sensitive detection of the Rydberg transition in trapped electrons on liquid helium using radio-frequency reflectometry},
  author = {Jui-Yin Lin and Tomoyuki Tani and Mikhail Belianchikov and Denis Konstantinov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.22615},
  year   = {2026}
}

备注

20 pages, 19 figures