原子物理探索物质的最基础构成,研究原子如何相互作用以及它们内部的电子与原子核如何运作。这一领域不仅是理解量子力学的基石,也推动了激光技术、原子钟和量子计算等现代科技的飞速发展。在 Gist.Science 上,我们致力于让前沿科学变得触手可及,让复杂概念不再高深莫测。

本类别收录的所有预印本均直接来自 arXiv。Gist.Science 团队会实时追踪并处理该领域最新发布的每一篇预印本,为您同时提供通俗易懂的科普解读与详尽的技术摘要,助您快速把握研究核心。以下是本分类下最新的原子物理研究论文,欢迎查阅。

🔬 atomic physics

Characterization of rf field-induced a.c. Zeeman shift in multi-level highly charged ions

该研究利用量子逻辑光谱技术,通过测量 Autler-Townes 分裂和探测共囚禁铍离子,实验表征了多能级高电荷钙离子(Ca14+\mathrm{Ca}^{14+})中射频场诱导的交流塞曼效应,并证实了该效应对高电荷离子光钟精度的影响极小。

Shuying Chen, Lukas J. Spieß, Alexander Wilzewski, Malte Wehrheim, José R. Crespo López-Urrutia, Piet O. Schmidt2026-04-13
🔬 atomic physics

Robustness of Kardar-Parisi-Zhang-like transport in long-range interacting quantum spin chains

该研究利用张量网络方法发现,尽管缺乏可积性且预期表现为扩散,但长程相互作用的非可积海森堡自旋链在相当长的时间尺度内仍展现出与 KPZ 普适类一致的 z=3/2z=3/2 超扩散自旋输运,这归因于其与同样具有 KPZ 特征的 Inozemtsev 模型族的邻近性,且此类非扩散输运现象在里德堡原子阵列等实验体系中具有可观测性。

Sajant Anand, Jack Kemp, Julia Wei, Christopher David White, Michael P. Zaletel, Norman Y. Yao2026-04-10
🔬 atomic physics

Operational criteria for quantum advantage in latency-constrained nonlocal games

该论文建立了一个综合考虑有限操作时间、生成速率及统计显著性的框架,以量化评估时延受限非局域博弈中的量子优势,并提出了一种基于腔辅助囚禁原子网络节点的时分复用事件就绪方案,能够在 50 公里光纤网络中实现微秒级决策延迟和每秒 8000 次的决策速率,从而满足金融电网等实时分布式决策任务中实现鲁棒量子优势的严格硬件指标。

Changhao Li, Seigo Kikura, Akihisa Goban, Hayata Yamasaki, Shinichi Sunami2026-04-10
🔬 atomic physics

Fresnel zone plates for reconfigurable atomic waveguides

该论文提出了一种结合菲涅尔波带片高分辨率与空间光调制器动态控制优势的新型可重构原子波导方案,能够生成包括环、弧、双环及相位涡旋在内的多种动态光场结构,从而为超冷原子的萨格纳克干涉测量提供理想的平滑自适应波导环境。

A. M. Pike, A. Dorne, L. Pickering, M. Jamieson, I. T. MacCuish, E. Riis, M. Y. H. Johnson, V. A. Henderson, P. F. Griff (…)2026-04-10
🔬 atomic physics

Defect-free arrays at the thousand-atom scale in a 4-K cryogenic environment

该研究介绍了一种兼容里德堡态操控的 4 K 低温平台,通过双波长捕获激光及优化损耗控制,成功制备了包含多达 1024 个原子的无缺陷阵列,并将原子囚禁寿命显著延长至约 5000 秒,为大规模量子计算提供了重要基础。

Desiree Lim, Hadriel Mamann, Grégoire Pichard, Lilian Bourachot, Arvid Lindberg, Clotilde Hamot, Hugo Le Bars, Florian F (…)2026-04-09
🔬 atomic physics

Nonpertubative Many-Body Theory for the Two-Dimensional Hubbard Model at Low Temperature: From Weak to Strong Coupling Regimes

本文提出了一种通过对称态平均来维持 Mermin-Wagner 定理的对称化方案,并将其应用于二维 Hubbard 模型的 GW-协方差计算中,在满足涨落 - 耗散定理和 Ward-Takahashi 恒等式的同时,成功在弱至强耦合及低温区域获得了与确定性量子蒙特卡洛模拟高度吻合的单粒子格林函数和自旋关联函数,为研究高温超导铜氧化物提供了新的理论框架。

Ruitao Xiao, Yingze Su, Junnian Xiong, Hui Li, Huaqing Huang, Dingping Li2026-04-08