光镊原子阵列是里德堡长程多体物理研究的理想平台[3,4]。其中相邻里德堡态通过微波光子虚交换过程能产生很强的偶极长程相互作用，该物理机制蕴含了丰富的长程多体量子物理现象。不同于常规的碱金属原子，锶原子最外层具有两个电子，因此锶原子里德堡态可以通过离子核囚禁而被光镊势阱束缚，这使得锶里德堡态可实现的相干演化时间能够显著优于碱金属原子，这为偶极长程自旋输运、量子自旋液体等重要物理问题的研究提供了重要平台。此外，锶原子存在单重和三重两套近乎独立的电子能级，其中基态1S0与3P0亚稳态双重禁界、理论线宽为零，光镊装载的锶原子阵列能够利用其钟态跃迁进行单原子级别的量子精密测量研究[1,2]。由于Sr88原子没有核自旋，其里德堡能级极其纯净，同时单光子跃迁强度大，这使得Sr88原子在贝尔态保真度、两比特量子门保真度都极具优势。利用Sr88原子的里德堡长程耦合配合钟态跃迁，可以实现钟跃迁自旋压缩[2]、纠缠增强光钟[4]等量子增强精密测量重要应用。

研究方向参考文献：

[1] Norcia et al., Seconds-scale coherence on an optical clock transition in a tweezer array. Science 366, 93-97 (2019)

[2] Eckner et al., Realizing spin squeezing with Rydberg interactions in an optical clock. Nature 621, 734-739 (2023)

[3]  Chen et al., Continuous Symmetry Breaking in a Two-dimensional Rydberg Array. Nature 616, 691-695 (2022)

[4] Bornet et al., Scalable spin squeezing in a dipolar Rydberg atom array. Nature 621, 728-733 (2023)

课题组论文发表：

[1] Zhou-Chen Deng⁺, Hao-Nan Lin⁺, Yu-Cheng Duan, Qi Zhang, Xiang-Can Cheng, Yang Liu, Zhao-Yang Yuan, Jie Li, Peng Liu, Zhan Wu, Chao-Yang Lu, Jun Rui, Jian-Wei Pan. Efficient photo-ionizing elimination of detrimental electric fields for Rydberg atoms. arXiv:2607.08418 (2026, submitted to Physical Review Applied)