論文の概要: Electron lattice potentials for ultracold atoms using circular Rydberg orbitals

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.31267v1
• Date: Fri, 25 Sep 2026 13:42:22 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-28 18:27:51.412437
• Title: Electron lattice potentials for ultracold atoms using circular Rydberg orbitals
• Title（参考訳）: 円Rydberg軌道を用いた超低温原子の電子格子電位
• Abstract要約: 個別に閉じ込められた原子を用いた実験の最近の進歩は、例外的に長い寿命を持つ円形のリドベルク電子の正確な制御を可能にしている。 これらの巨大で安定な電子軌道は、電子のデブロリー波長によって設定された周期で超低温原子のトロイダル格子電位を形成することができることを示す。 この電子格子は、リドベルクの円形状態と逆アジムタール相の巻線とを混合する電子-原子相互作用によって形成される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Recent advances in experiments using individually trapped atoms have enabled precise control over circular Rydberg electrons with exceptionally long lifetimes. We show that these giant and stable electron orbits can form toroidal lattice potentials for ultracold atoms with a period set by the electron's de Broglie wavelength. Unlike conventional static optical lattices, this electron lattice is formed via the electron-atom interaction, which mixes Rydberg circular states with opposite azimuthal phase winding into a standing electronic matter wave. The lattice phase is thereby intrinsically coupled to the atom position. For a pair of atoms, this results in ballistic tunneling motion in the two-atom spatial correlations along the ring, while the single particle dynamics is essentially free rotation. We simulate the dynamics for an experimentally realistic setting that exploits optical tweezers for individual atom control. Our results open a route toward incorporating long range atom-atom interactions mediated by a single electron and, ultimately, realizing small Bose and Fermi gases confined in these microscopic electronic atom traps.
• Abstract（参考訳）: 個別に閉じ込められた原子を用いた実験の最近の進歩は、例外的に長い寿命を持つ円形のリドベルク電子の正確な制御を可能にしている。 これらの巨大で安定な電子軌道は、電子のデブロリー波長によって設定された周期で超低温原子のトロイダル格子電位を形成することができることを示す。 従来の静的光学格子とは異なり、この電子格子は電子-原子相互作用によって形成され、リドベルクの円形状態と逆アジムタール相の巻線が定常電子物質波に混合される。 これにより、格子相は内在的に原子位置と結合する。 一対の原子に対して、これは環に沿った2つの原子空間相関における弾道的なトンネル運動をもたらすが、一方、単一粒子動力学は本質的に自由回転である。 我々は、個々の原子制御のために光学的ツイーザーを利用する実験的な現実的な設定のための力学をシミュレートする。 我々の研究結果は、単一電子を介する長距離原子-原子間相互作用を取り入れ、最終的にこれらの微細な電子原子トラップに閉じ込められた小さなボースとフェルミガスを実現するための道を開く。

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