本文摘要：里德堡态是指原子或分子中某个电子被唤起到高能量轨道的一种状态。

里德堡态是指原子或分子中某个电子被唤起到高能量轨道的一种状态。科学家们研究找到，里德堡态原子或分子具备一些独有性质：它们对于磁场或撞击等外界影响极端脆弱，很更容易与微波电磁辐射再次发生起到，因此在光学物理等领域各种实验中都会牵涉到到它。

近期，华东师范大学仪器光谱科学与技术国家重点实验室吴健教授团队在超快暴光诱导里德堡态唤起研究领域获得最重要进展。他们利用飞秒强劲激光与分子相互作用产生里德堡原子，并融合电子—原子核关联能谱技术，说明了了多光子共振唤起是强激光诱导里德堡态产生的普适机制。研究结果公开发表于近期一期《大自然·通讯》上。

低唤起的中性里德堡态原子之妄超快强劲激光起到下，原子或分子内的束缚电子将从光场中吸取光子能量再次发生电离。根据激光强度的有所不同，电子的超快电离可以解读为多光子电离或量子隧穿着机制。近年来，研究人员找到，在强劲激光场起到下，电子有一定的概率不被电离而被拘禁在里德堡态，构成平稳的中性里德堡原子分子。

作为产生里德堡原子分子的最重要手段之一，强激光诱导里德堡态唤起在中性原子加快、将近阈值谐波产生、的电子光电子序结构产生以及多光子拉比波动等强场物理现象中具有最重要的应用于。经过大大的科学探寻，研究人员明确提出强激光诱导里德堡态唤起的物理机制与原子分子电离机制类似于，可以用多光子共振唤起或挫败量子隧穿着图像来说明。团队成员告诉他科技日报记者，2017年初，他们找到强劲激光场起到下产生的中性里德堡原子，能像带电粒子一样被观测到。

然而，分析数据指出，中性里德堡原子的原子核能谱经常出现了怪异的锐利峰结构，这与之前研究明确提出的预测结果很不一样。在这之后很长一段时间里，研究团队大大提升测量的精度和分辨率，并测试有所不同物理条件下里德堡态的唤起过程，期望可以理解里德堡态唤起背后确实的普适物理机制。

在经历了数不胜数的实验以及重复辩论后，吴健教授团队最后找到，当把电子与原子核关联一起考虑到时，所有问题都迎刃而解了。电子—原子核关联效应唤起新的地下通道基于此前发展的中性里德堡原子观测技术，吴健教授团队明确提出利用紫外飞秒强劲激光脉冲与氢气分子相互作用，积极开展强激光诱导里德堡态唤起过程的实验探寻。实验说明了了多光子共振唤起为强激光诱导里德堡态产生的普适机制。实验结果显示，里德堡态多光子共振唤起时的核间距要大于再次发生共振强化电离时的核间距。

另外，由于斯塔克偏移效应的影响，再次发生里德堡态共振唤起处的核间距大小随着激光强度的减少而变小。这一变化将影响电子与离解原子核之间的分配比，从而引发里德堡原子的能谱结构随透射的变化。当透射超过一定强度时，氢气分子双电离地下通道和里德堡原子唤起地下通道的离解原子核能谱显得十分相近。

这一现象指出，多光子共振唤起机制作为强激光诱导里德堡态产生的普适机制，某种程度可以很好地说明挫败隧穿着电离理论的预测结果。该项研究说明了了分子内电子—原子核关联效应在里德堡原子产生的过程中的重要性，很大深化了我们对强激光诱导里德堡态唤起这一基本物理不道德的了解，为强劲场里德堡原子分子唤起的相干性调控获取了新方法和新思路。

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