2024年9月3日上午，量子科学与工程研究院党委在量子研究院518报告厅举办了第71期卓粤量子沙龙活动，本次沙龙邀请了山西大学李文辉教授为我院师生带来了主题为“通过长程相互作用实现快速单次单离子和里德堡超原子成像”的报告，本次活动的邀请人为我院陈洁菲副教授。



李文辉教授首先深入介绍了里德堡原子的基本概念和其在量子科技领域的广泛应用。里德堡原子是一种电子被激发至高能级的特殊状态，其能级间间距较小，波函数尺寸大，具有较长的寿命和显著的偶极矩。这些独特的性质使得里德堡原子在量子非线性效应、单光子产生、微波光波转换以及量子精密测量等领域展现出巨大潜力。近年来，里德堡原子阵列在量子模拟和量子计算中的应用尤为引人注目，其中里德堡原子之间强烈的长程相互作用对于实现单粒子级别的高控制和操作起到了关键作用。



随后，李教授详细介绍了其团队在利用电磁感应透明技术进行快速原位成像方面的最新研究成果。他们通过长程相互作用，成功实现了对单个离子和里德堡超原子的高灵敏度成像，成像过程仅需微秒级别的曝光时间，且对里德堡超原子的激发影响极小。李教授通过零差检测和范德华相互作用的放大技术，展示了一维链式里德堡超原子的成像过程。通过对成像结果进行成对相关性和傅里叶分析，揭示了在激发里德堡超原子时偶极阻塞和长程有序效应的影响，为量子模拟和量子计算中里德堡量子比特提供了新的探测方法。