TY - JOUR

T1 - Исследование трехчастичного резонанса Фёрстера для различных пространственных конфигураций трех взаимодействующих ридберговских атомов рубидия

AU - Рябцев, Игорь Ильич

AU - Ашкарин, Иван Николаевич

AU - Бетеров, Илья Игоревич

AU - Якшина, Елена Алексеевна

AU - Третьяков, Денис Борисович

AU - Энтин, Василий Матвеевич

AU - Шене, П.

N1 - Исследование трехчастичного резонанса Фёрстера для различных пространственных конфигураций трех взаимодействующих ридберговских атомов рубидия / И. И. Рябцев, И. Н. Ашкарин, И. И. Бетеров [и др.] // Журнал экспериментальной и теоретической физики. – 2025. – Т. 168, № 1. – С. 14-25. – DOI 10.31857/S0044451025070028. – EDN NQDEHC. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (проект 23-12-00067, https://rscf.ru/project/23-12-00067/).

PY - 2025

Y1 - 2025

N2 - Трехчастичные резонансы Фёрстера, управляемые постоянным электрическим полем, представляют интерес для реализации трехкубитовых квантовых операций с ансамблями одиночных атомов, захваченных в оптические ловушки и возбуждаемых в сильно взаимодействующие ридберговские состояния. В работе П. Шене с соавт. (КЭ 50, 213 (2020)) нами был предложен и проанализирован трехчастичный резонанс Фёрстера нового типа 3 × nP3/2 → nS1/2 + (n + 1)S1/2 + nP1/2, который можно реализовать с ридберговскими атомами Rb для произвольного главного квантового числа n. Его особенностью является то, что третий атом переходит в состояние с полным моментом J = 1/2, которое не имеет штарковской структуры, поэтому двухчастичные резонансы Фёрстера полностью отсутствуют. В настоящей работе выполнено расширенное теоретическое исследование данного трехчастичного резонанса Фёрстера для различных пространственных конфигураций трех взаимодействующих ридберговских атомов Rb и определены условия для их экспериментальной реализации. Обнаружено, что один из резонансов имеет слабую зависимость резонансного электрического поля от расстояния между атомами и поэтому является наиболее подходящим для выполнения экспериментов по наблюдению когерентных осцилляций населенностей коллективных трехчастичных состояний и реализации трехкубитовых квантовых операций на их основе.

AB - Трехчастичные резонансы Фёрстера, управляемые постоянным электрическим полем, представляют интерес для реализации трехкубитовых квантовых операций с ансамблями одиночных атомов, захваченных в оптические ловушки и возбуждаемых в сильно взаимодействующие ридберговские состояния. В работе П. Шене с соавт. (КЭ 50, 213 (2020)) нами был предложен и проанализирован трехчастичный резонанс Фёрстера нового типа 3 × nP3/2 → nS1/2 + (n + 1)S1/2 + nP1/2, который можно реализовать с ридберговскими атомами Rb для произвольного главного квантового числа n. Его особенностью является то, что третий атом переходит в состояние с полным моментом J = 1/2, которое не имеет штарковской структуры, поэтому двухчастичные резонансы Фёрстера полностью отсутствуют. В настоящей работе выполнено расширенное теоретическое исследование данного трехчастичного резонанса Фёрстера для различных пространственных конфигураций трех взаимодействующих ридберговских атомов Rb и определены условия для их экспериментальной реализации. Обнаружено, что один из резонансов имеет слабую зависимость резонансного электрического поля от расстояния между атомами и поэтому является наиболее подходящим для выполнения экспериментов по наблюдению когерентных осцилляций населенностей коллективных трехчастичных состояний и реализации трехкубитовых квантовых операций на их основе.

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=82541189

U2 - 10.31857/S0044451025070028

DO - 10.31857/S0044451025070028

M3 - статья

VL - 168

SP - 14

EP - 25

JO - Журнал экспериментальной и теоретической физики

JF - Журнал экспериментальной и теоретической физики

SN - 0044-4510

IS - 1

ER -