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相似文献
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1.
磁光阱中冷原子的实验特性   总被引:3,自引:0,他引:3  
付军贤  王义遒 《物理》2000,29(3):156-161
冷原子的获得对于原子物理的研究具有重要的意义,文章综述了激光冷却与囚禁原子技术发展以来对磁光阱中中性冷原子特性的研究进展,包括冷原子对光子的吸收与散射,冷原子之间的吸引与排斥导致的超冷碰撞与长程分子状态,朱子的非线性特性等。  相似文献   

2.
综述了近年来有关蒸发冷却133Cs原子样品的实验进展,分析了磁囚禁133Cs原子玻色爱因斯坦凝聚(BEC)的困难,并在此基础上提出了一个全光型冷却与囚禁133Cs原子BEC的新方案.该方案主要由一个来自半导体激光(λ=0852μm)的倒金字塔形中空光束重力光学囚禁(pyramidal-hollow-beam gravito-optical trap,缩写为PHB GOT)和一个来自Ar+激光(λ=05013μm)的圆锥形中空光束重力光学囚禁(conical-hollow-beam gravito-optical trap,缩写为CHB GOT)组成.在PHB GOT中,冷原子经历了一个有效的中空光束感应的Sisyphus冷却(也即强度梯度冷却)和抽运光感应的几何冷却,原子温度将被从磁光囚禁(MOT)温度(约为60μK)冷却至几个光子反冲极限(约为2μK);而在Ar+中空光束囚禁(CHB GOT)中,冷原子将被Raman冷却或速度选择相干粒子数囚禁技术(velocity-selection coherent population trap,缩写为VSCPT)进一步冷却至光子反冲极限以下,并被激光频率高于原子共振频率的(也即蓝失谐的)covering光束压缩.我们就PHB冷却的动力学过程进行了Monte-Carlo模拟,并计算了Ar+中空光束囚禁133Cs原子的光学势.研究结果表明,实现一个全光学冷却与囚禁的133Cs原子BEC是可能的 关键词: 倒金字塔型中空光束重力光学囚禁 强度梯度冷却 氩离子中空光束囚禁 喇曼冷却 铯原子BEC  相似文献   

3.
程存峰  杨国民  蒋蔚  潘虎  孙羽  刘安雯  成国胜  胡水明 《物理学报》2011,60(10):103701-103701
高强度的亚稳态惰性原子束流在原子分子物理实验研究中具有广泛的应用.使用射频电离方法和激光横向冷却技术制备了高强度的亚稳态氪原子束流,并使用数值模拟方法对横向冷却激光场中的原子径迹进行了分析.通过激光诱导荧光光谱方法测量原子束的束流特性,结果显示,横向冷却后在束流源下游230 cm处的原子束流强度达1.6atoms/(s*sr),束流强度提高了两个量级.利用这种高强度原子束流,我们成功囚禁了1.3×1010个亚稳态84Kr原子,同时冷原子装载速率达到了3.0×1011atoms/s;并利用该装置成功地实现了高亮度的亚稳态氩原子束和原子阱. 关键词: 横向冷却 原子束 原子阱 惰性气体  相似文献   

4.
鹿博  王大军 《物理学报》2019,68(4):43301-043301
目前对超冷原子的研究已经从最初的原子分子物理扩展到了物理的很多分支.极性分子可以将电偶极相互作用引入到超冷体系,同时分子又与原子类似,可以灵活地被光和其他电磁场操控,因而很多理论工作都预言了超冷极性分子在超冷化学、量子模拟和量子信息等领域会有重要的应用.但由于超冷基态分子的制备非常困难,如何把超冷物理从原子发展到分子还是一个方兴未艾的课题.过去的10年间,各种分子冷却技术都取得了很大突破,本文回顾了这些进展,并着重介绍了基于异核冷原子的磁缔合结合受激拉曼转移这一技术,该技术在制备高密度的基态碱金属超冷极性分子上取得了较大的成功.本文也总结了超冷极性碱金属分子基本碰撞特性研究的一些实验结果.  相似文献   

5.
中性原子在单束局域空心光束中的Sisyphus冷却   总被引:2,自引:0,他引:2  
我们提出了一种采用径向分布的π位相板产生局域空心光束的新方法。研究发现局域空心光束的径向暗斑尺寸与相对孔径的倒数的一次方成正比,而轴向暗斑尺寸与相对孔径的倒数的二次方成正比,这表明改变聚焦透镜的焦距,即可有效地改变局域空心光束的暗中空区域。此外,在焦点附近局域空心光束的强度梯度很大,当它处于蓝失谐时,由强度梯度感应的Sisyphus冷却效应将非常显著。因此,蓝失谐的局域空心光束不仅可用于中性原子的激光囚禁,而且也可用于中性原子的激光冷却。我们采用Monte-Carlo模拟方法就中性原子在单束局域空心光束中的Sisyphus冷却的动力学过程进行了理论研究。结果表明一个温度约为3μΚ和密度为~1012atoms/cm3的超冷原子样品可以在我们的单束局域空心光束囚禁中获得。进一步的理论分析表明如果通过改变聚焦透镜的焦距来压缩上述超冷原子样品,将光阱中的原子密度控制在碱金属原子的BEC密度范围之内,并同时采用光学势蒸发冷却技术,将原子温度进一步冷却至光子反冲温度附近时,一个全光学冷却与囚禁的碱金属原子BEC也许能在我们的单束局域空心光束势阱中实现。  相似文献   

6.
詹明生 《物理》2022,(2):92-99
用光镊形成光阱囚禁单个原子、用激光将单个原子冷却到基态形成超冷原子、将超冷原子相干合成单个超冷分子、将单原子分子重排串成丰富多样的超冷单原子分子阵列,这就构成了精密相干可控的多粒子量子系统,为多种前沿科学研究与技术发展提供难得的量子平台.文章介绍近年来在单原子量子态高保真操控、异核原子量子纠缠、原子一分子耦合态相干控制...  相似文献   

7.
乔政  王雅丽  吴明伟  凤尔银  黄武英 《物理学报》2018,67(21):213401-213401
以超冷Xe原子感应冷却NH(X3-)分子实验为背景,理论研究磁场中Xe和NH的冷碰撞动力学性质.通过从头算方法得到了解析表达的Xe-NH体系势能面,并在此基础上采用量子动力学计算方法,研究了磁场条件下NH低场追索态(n=0,mj=1)的冷碰撞塞曼弛豫截面.结果表明超冷Xe原子感应冷却NH分子可能在实验上难以实施.  相似文献   

8.
分子光学及其应用前景   总被引:1,自引:0,他引:1  
印建平 《物理》2003,32(7):449-454
随着原子光学的快速发展,一门新兴的有关研究中性分子与电场、磁场和光场等物质相互作用及其冷却、囚禁、操控与应用的学科——“分子光学”正在逐步形成.文章首先就分子光学的学术内涵及其研究内容作一简单类比与讨论;其次,就冷分子束的产生与超冷分子样品的实验制备、超冷分子物理与光谱学、非线性与量子分子光学的研究及其最新进展进行简要综述.最后,就分子光学的应用前景进行了展望.  相似文献   

9.
文章首先介绍了分子激光减速和冷却的基本原理、技术方案及其最新进展,主要包括分子的选择、分子激光减速、分子激光冷却、电光冷却多原子分子等。接着简单介绍了分子磁光囚禁的基本原理、技术方案及其最新研究进展。最后,就分子"激光减速、冷却与磁光囚禁"的研究进行了简单的总结与展望。  相似文献   

10.
囚禁冷却离子光频标   总被引:1,自引:0,他引:1  
激光技术和冷原子物理的发展促进了冷原子光频标的研究.文章主要介绍了激光技术与光频标的关系,并重点介绍囚禁离子光频标的工作原理和相关的研究进展.  相似文献   

11.
激光制冷中能级间距的选择   总被引:1,自引:0,他引:1  
激光制冷问题的核心是材料的选择。荧光中心能级的间距是其中的一个关键指标。确定合理的能级间距有助于选择合适的激光制冷材料。能级间距决定了对激光制冷至关重要的两个因素:量子效率和无辐射跃迁速率。如果单纯地从制冷功率的角度来看,能级间距越大量子效率越高,也越有利于荧光制冷。但当能级间距宽到某一值后,制冷功率基本上保持不变。如果从热一光转换效率的观点来考察激光制冷的效率问题,能级间距宽度的合理取值就应该小得多。如果在选择激光制冷材料时,确定制冷功率具有第一位的重要性,那么,能级间距选择在5000cm-1左右的宽度是比较合适的、这不仅可以确定较大的热-光转换效率,同时也基本上保证了很高的制冷功率。  相似文献   

12.
张云光  张华  窦戈  徐建刚 《物理学报》2017,66(23):233101-233101
采用高精度的多参考组态相互作用方法计算OH分子基态和第一激发态的势能曲线.为获得更精确的计算结果,在计算过程中考虑Davidson修正、标量相对论效应、核价相关效应和自旋轨道耦合效应.基于计算的Λ-S和?态的势能曲线,对一维径向薛定谔方程进行数值求解,得到各个电子态的光谱数据,与已报道的实验值和理论值相符合.获得OH分子的永久偶极矩、跃迁偶极矩、振动能级、Franck-Condon因子及辐射寿命,结果表明,A~2Σ~+→X~2Π跃迁具有高度对角化的Franck-Condon因子(0.9053)和短的辐射寿命(5.8363×10~(-7)s),符合激光冷却分子的条件.制定了激光冷却OH分子的具体方案,计算得到激光冷却跃迁A~2Σ~+→X~2Π所需的三束激光波长,主光束波长为307.1532 nm,两束重抽运激光波长为344.9163和349.7659 nm.计算结果为超冷OH分子的实验制备提供重要的理论依据.  相似文献   

13.
We describe a laser-cooling experiment on Mg+ ions confined in an electromagnetic trap (Penning trap or rf trap) and give the preliminary experimental results. In particular, we have observed a laser cooling in the Penning trap configuration in which a measured temperature of about 1 K has been obtained.  相似文献   

14.
Recently, laser cooling methods have been extended from atoms to molecules. The complex rotational and vibrational energy level structure of molecules makes laser cooling difficult, but these difficulties have been overcome and molecules have now been cooled to a few microkelvin and trapped for several seconds. This opens many possibilities for applications in quantum science and technology, controlled chemistry, and tests of fundamental physics. This article explains how molecules can be decelerated, cooled and trapped using laser light, reviews the progress made in recent years, and outlines some future applications.  相似文献   

15.
We demonstrate an asymmetric optical potential barrier for ultracold 87Rb atoms using laser light tuned near the D2 optical transition. Such a one-way barrier, where atoms incident on one side are transmitted but reflected from the other, is a realization of Maxwell's demon and has important implications for cooling atoms and molecules not amenable to standard laser-cooling techniques. In our experiment, atoms are confined to a far-detuned dipole trap consisting of a single focused Gaussian beam, which is divided near the focus by the barrier. The one-way barrier consists of two focused laser beams oriented almost normal to the dipole-trap axis. The first beam is tuned to present either a potential well or barrier, depending on the state of the incident atoms. On the reflecting side of the barrier, the second beam optically pumps the atoms to the reflecting (barrier) state, thus producing the asymmetry.  相似文献   

16.
新的物理现象的发现往往得益于新实验技术的发明,制冷技术的进步推动了包括凝聚态物理学和原子物理学等现代科学多个领域的重要发现,并促进了超导强磁铁、冷冻电镜等需要极低温度条件的新技术的发展.近年来,随着激光冷却技术的发明和不断发展,人们得以在极端低温下开展统计力学和量子力学相关的实验研究,迄今,人们已经实现了玻色-爱因斯坦...  相似文献   

17.
ABSTRACT

The feasibility of laser cooling the 138Ba19F molecule is performed using ab initio quantum chemistry. Three low-lying doublet electronic states X 2Σ+, A' 2Δ and A 2Π are determined by the multireference configuration-interaction (MRCI) method, where the spin–orbit coupling (SOC) effect is also taken into account in the electronic structure calculations. The computed spectroscopic constants and permanent dipole moments agree well with the available experimental data. The Franck–Condon factors of the A 2П → X 2Σ+ transition show highly diagonal dominance (f00 = 0.981, f11 = 0.940, f22 = 0.896) and the A 2П state has a radiative lifetime of τ = 37.8 ns, allowing for rapid laser cooling. Our calculation indicates that the laser-cooling scheme require only three lasers at 822 nm, 855 nm and 856 nm proceeded on the A 2П (ν′) ← X 2Σ+ (ν′′) transitions. The appeared intervening state A' 2Δ between the X 2Σ+ and A 2П states is the main challenge for laser cooling this molecule. In fact, the calculated vibrational branching loss ratio to the intermediate A' 2Δ state is almost negligible at a level of η < 4.5 × 10?9. Thus, BaF is a promising laser-cooling candidate with a relatively simple laser-cooling scheme.  相似文献   

18.
苟维  刘亢亢  付小虎  赵儒臣  孙剑芳  徐震 《物理学报》2016,65(13):130201-130201
量子投影噪声是影响光晶格钟的一个重要参数,提高磁光阱中装载率有利于降低量子投影噪声,可提升光晶格钟的性能.针对实验所用的汞原子单腔磁光阱,本文分析并计算了磁光阱中汞原子受力情况和一维运动规律,在此基础上用随机数方法对磁光阱中汞原子三维装载进行了数值计算,获得了磁光阱中的稳态原子数,研究了磁光阱的冷却激光的光强、失谐量以及磁场梯度等参数对稳态原子数的影响,得出了获得最优装载率的实验参数.涉及的计算方法和结论对汞原子光晶格钟的实验设计具有参考价值.  相似文献   

19.
杨荣  唐斌  高涛 《中国物理 B》2016,25(4):43101-043101
We investigate whether AlCl and AlBr are promising candidates for laser cooling. We report new ab initio calculations on the ground state X~1Σ~+ and two low-lying states(A~1Π and a~3Π) of AlCl and AlBr. The calculated spectroscopic constants show good agreement with available theoretical and experimental results. We also obtain the permanent dipole moments(PDMs) curve at multi-reference configuration interaction(MRCI) level of theory. The transition properties of A~1Π and a~3Π states are predicted, including the transition dipole moments(TDMs), Franck–Condon factors(FCFs), radiative times and radiative width. The calculated radiative lifetimes are of the order of a nanosecond, implying that they are sufficiently short for rapid laser cooling. Both AlCl and AlBr have highly diagonally distributed FCFs which are crucial requirement for molecular laser cooling. The results demonstrate the feasibility of laser cooling AlCl and AlBr, and we propose laser cooling schemes for AlCl and AlBr.  相似文献   

20.
The cosmic-ray-driven electron-induced reaction of halogenated molecules adsorbed on ice surfaces has been proposed as a new mechanism for the formation of the polar ozone hole. Here, experimental findings of dissociative electron transfer reactions of halogenated molecules on ice surfaces in electron stimulated desorption, electron trapping and femtosecond time-resolved laser spectroscopic measurements are reviewed. This is followed by a review of the evidence from recent satellite observations of this new mechanism for the Antarctic ozone hole, and all other possible physical mechanisms are discussed. Moreover, new observations of the 11-year cyclic variations of both polar ozone loss and stratospheric cooling and the seasonal variations of CFCs and CH4 in the polar stratosphere are presented, and quantitative predictions of the Antarctic ozone hole in the future are given. Finally, a new observation of the effects of CFCs and cosmic-ray-driven ozone depletion on global climate change is also presented and discussed.  相似文献   

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