里德伯增强光晶格中原子的超紧束缚

光晶格是原子量子技术的基本构建模块。然而，这些晶格的尺度与分辨率受光波长衍射极限限制。在传统晶格中，实现单格点紧束缚需高激光强度，却不巧因散射增强导致相干性下降。本文提出一种创建具有亚波长空间结构的原子光晶格的新方法。该势场通过利用三能级里德伯缀饰原子的非线性光学响应产生，使我们得以克服驱动场的衍射极限。所得晶格由纳米尺度上的三维超窄洛伦兹势阱阵列构成。这些前所未有的尺度现可通过结合原子本征态的偶极相互作用与光学扭转的混合方案实现。形成囚禁势的相互作用诱导两体共振仅在特定激光强度下发生，将囚禁位点局域于驻波驱动场上的超窄区域。可行性研究表明，利用现有激光可实现宽度 3nm、深度 37MHz 的洛伦兹位点中的单原子囚禁。这些超窄囚禁技术的发展在里德伯-费米门、原子电子学、量子行走、哈伯德模型与中性原子量子模拟等应用中极具前景。