冷铷里德伯原子光谱学及其在量子信息中的应用

处于高激发（里德伯）态的原子具有许多独特性质，使其在量子信息应用中极具吸引力。这些性质包括大的偶极矩、寿命和极化率，以及里德伯原子之间强的长程相互作用。激光冷却和精密光谱学的实验方法使得能够捕获和操控单个里德伯原子，并将其应用于基于光学陷阱中单个中性原子的量子计算机的量子比特上的量子门实际实现。本文回顾了作者在俄罗斯科学院西伯利亚分院半导体物理研究所和新西伯利亚国立大学进行的关于磁光阱中冷铷里德伯原子的激光和微波光谱学及其在量子信息中可能应用的实验和理论工作。我们还简要回顾了该领域其他研究组的工作。