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。

🔬 原子物理

Polarization-Sensitive Third Harmonic Generation in resonant silicon nitride Metasurfaces for deep-UV Emission

该研究通过实验与理论结合,展示了基于 CMOS 兼容氮化硅的共振超表面如何利用强电磁场局域化实现高达两个数量级的偏振敏感三次谐波产生,从而为无需复杂材料即可构建高效深紫外非线性光源提供了灵活的设计方案。

Shroddha Mukhopadhyay, Maria Antonietta Vincenti, Radu Malureanu, Crina Cojocaru, Michael Scalora, Jose Trull2026-04-14
🔬 原子物理

Extraction of Effective Electromagnetic Material Properties for Rydberg Electrometer Vapor Cells from 10-300 MHz

本文提出了一种基于共面波导传输测量与全波电磁建模的新方法,在 10-300 MHz 频段内提取了多种商用里德堡原子电场传感蒸汽室的复介电常数与电导率,量化了封装对电场的衰减效应,并通过原子测量结果验证了该方法的准确性,从而为精确修正场强或优化蒸汽室设计提供了关键数据支持。

D. Richardson, J. Dee, J. Yaeger, M. Viray, J. Marsh, B. Kayim, B. C. Sawyer, D. S. La Mantia, R. Wyllie, R. S. Westafer2026-04-14
🔬 原子物理

Many-Body Super- and Subradiance in Ordered Atomic Arrays

该研究通过构建亚波长间距的二维有序原子阵列,首次实现了超越传统点状或均匀系综的几何有序集体辐射新机制,直接观测到超辐射与亚辐射的强关联多体演化过程,揭示了其铁磁与反铁磁特性,为利用耗散多体量子物理进行光子捕获、存储及纠缠提供了全新可编程平台。

Alec Douglas, Lin Su, Michal Szurek, Robin Groth, Sandra Brandstetter, Ognjen Markovic, Oriol Rubies-Bigorda, Stefan Ost (…)2026-04-14
🔬 原子物理

Immiscible to miscible quenching instabilities in two-dimensional binary Bose-Einstein condensates

该研究通过数值模拟揭示了二维二元玻色 - 爱因斯坦凝聚体中由突然减小散射长度引发的从互不混溶到混溶的淬火不稳定性,发现其动力学主要由大涡旋和声波驱动,在初期呈现符合 Kolmogorov 标度的湍流特征并伴有瓶颈效应,最终在长时演化中趋于稳定的混溶态且混溶度与初始构型呈线性关系。

Lauro Tomio, S. Sabari, Arnaldo Gammal, R. K. Kumar2026-04-13
🔬 原子物理

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
🔬 原子物理

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
🔬 原子物理

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