我院青年教师苏石磊副教授与诺丁汉大学李伟斌教授合作在里德堡原子反阻塞领域取得进展，相关研究发表至郑州大学A级期刊PhysicalReviewA上，物理学院为第一单位。

处于里德堡态的原子具有较强的里德堡相互作用，该相互作用往往会导致里德堡阻塞效应，即不能够同时激发两个或者多个里德堡原子。基于该性质可以利用分步过程实现里德堡量子计算。与之不同，里德堡反阻塞(RAB)允许两个或多个里德堡原子同时被激发，它在强关联多体物理和自旋轨道耦合领域有着较多的研究价值。前期的工作都是基于非交换式的范德瓦尔斯相互作用研究里德堡反阻塞【如图1所示】。我们这篇论文率先探讨了基于交换式的偶极相互作用的里德堡反阻塞动力学，并针对典型的三种不同偶极-偶极相互作用进行了研究。

图1.(a)电子被激发至|100S_1/2>态时不同里德堡原子之间范德瓦尔斯相互作用和偶极相互作用在距离上的区别。(b)基于范德瓦尔斯相互作用的反阻塞的物理机制。

结果表明，我们的研究可以以较高保真度实现里德堡偶极反阻塞【如图2所示】。此外，我们也基于偶极反阻塞探讨了制备量子纠缠态和实现几何量子计算的可行性。相关研究丰富了里德堡反阻塞动力学的物理过程，为基于偶极反阻塞的研究提供了理论支撑。

图2.(a)三个里德堡参与的反阻塞脉冲实现方案。(b)求解薛定谔方程给定的态布局数，表明量子态布局到了双激发里德堡态。

论文链接：https://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.104.033716