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实现激光冷却产生三维玻色-爱因斯坦凝聚态!

  麻省理工学院和哈佛大学超级原子中心,电子研究实验实验室科学家提出了一种利用激光冷却产生三维玻色 - 爱因斯坦凝聚体的新方法。在《物理评论快报》发表的研究中,科学家技术在生产玻色 - 爱因斯坦凝聚体方面的有效性被证明可以达到远低于有效反冲温度的温度。

在过去的物理研究中,直接激光冷却玻色 - 爱因斯坦凝聚(BEC)是一个经常追求的目标,但它很难实现。

StevenChu和Mark Kasevich首先尝试了这种方法,StevenChu获得了诺贝尔激光冷却技术奖。由Carl Wieman,Eric Cornell和Wolfgang Ketterer领导的其他团队,所有BEC诺贝尔奖获得者,都成功地用蒸发冷却取代了BEC。最后,在这项开创性的新研究之前,大多数研究人员放弃使用激光冷却来生产BEC。其中一项研究,VladanVuleti?说:几年前,我已经知道如何通过使用特定的激光频率,光诱导的原子分子形成来减少原子激光冷却的主要障碍。

激光冷却可能比蒸发冷却更快更有效,从而减少了实验装置的局限性。原子的激光冷却需要仔细定位一组激光并调整它们以通过用光子踢它们来减慢原子的运动。这种技术通常用于制造冷原子云,但到目前为止,已经证明BEC具有足够致密的冷原子样本是非常具有挑战性的。这种现象的一个关键原因是激光可以将相邻的原子结合成分子,然后离开原子阱。

结果发现,通过刻意选择泵浦激光器的能量来大大减少原子损失,形成分子所需的能量不匹配,再加上所谓的拉曼冷却序列的精细优化,使我们能够产生足够高的密度。冷原子云在约一秒的冷却时间内产生中等尺寸的BEC。在研究中,Vuleti?和同事们用交叉的光学偶极子捕获原子。它通过拉曼冷却冷却并从共振光中泵出以减少原子损失和加热。该技术允许温度远低于有效反冲温度(与光子反冲相关的温度标度)。

时间尺度比典型的蒸发时间尺度快10到50倍,这个BEC的快速生产已经与最佳蒸发技术相比较,后者针对速度进行了优化,突出了新激光冷却技术的潜力。激光冷却方法应适用于其他类型的原子和未来的分子冷却。更快的方法可以产生更好的信噪比,并使新的实验能够研究以前难以执行的量子气体。向Vuleti引入新方法?和同事可能会对未来的物理研究产生很大的影响。例如,它可以在包括费米子在内的各种系统中快速产生量子简并气体。

在目前的研究中,研究人员正在利用他们的系统来研究具有吸引力相互作用的一维量子气体,这种相互作用在理论上会崩溃,但会被量子压力所稳定。将来,希望将相同的技术应用于费米子,其中费米原子不会凝聚,而是相互“避免”,在低温下形成所谓的量子简并费米气体。这种系统可用于研究固态系统(也称费米子)中的电子,例如,以了解磁性和高温超导体的性质。

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博科公园

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2019.07.2413: 44

字号1086

麻省理工学院和哈佛大学超级原子中心的电子研究实验室的科学家提出了一种利用激光冷却技术生产三维玻色 - 爱因斯坦凝聚体的新方法。在《物理评论快报》发表的研究中,科学家技术在生产玻色 - 爱因斯坦凝聚体方面的有效性被证明可以达到远低于有效反冲温度的温度。

在过去的物理研究中,直接激光冷却玻色 - 爱因斯坦凝聚(BEC)是一个经常被追求的目标,但它很难实现。

StevenChu和Mark Kasevich首先尝试了这种方法,StevenChu获得了诺贝尔激光冷却技术奖。由Carl Wieman,Eric Cornell和Wolfgang Ketterer领导的其他团队,所有BEC诺贝尔奖获得者,都成功地用蒸发冷却取代了BEC。最后,在这项开创性的新研究之前,大多数研究人员放弃使用激光冷却来生产BEC。其中一项研究,VladanVuleti?说:几年前,我已经知道如何通过使用特定的激光频率,光诱导的原子分子形成来减少原子激光冷却的主要障碍。

激光冷却可能比蒸发冷却更快更有效,从而减少了实验装置的局限性。原子的激光冷却需要仔细定位一组激光并调整它们以通过用光子踢它们来减慢原子的运动。这种技术通常用于制造冷原子云,但到目前为止,已经证明BEC具有足够致密的冷原子样本是非常具有挑战性的。这种现象的一个关键原因是激光可以将相邻的原子结合成分子,然后离开原子阱。

结果发现,通过刻意选择泵浦激光器的能量来大大减少原子损失,形成分子所需的能量不匹配,再加上所谓的拉曼冷却序列的精细优化,使我们能够产生足够高的密度。冷原子云在约一秒的冷却时间内产生中等尺寸的BEC。在研究中,Vuleti?和同事用交叉光学偶极子捕获原子并用拉曼冷却冷却它们,使用泵浦光远离共振光以减少原子损失和加热。该技术允许温度远低于有效反冲温度(与光子反冲相关的温度标度)。

时间尺度比典型的蒸发时间尺度快10到50倍,这个BEC的快速生产已经与最佳蒸发技术相比较,后者针对速度进行了优化,突出了新激光冷却技术的潜力。激光冷却方法应适用于其他类型的原子和未来的分子冷却。更快的方法可以产生更好的信噪比,并使新的实验能够研究以前难以执行的量子气体。向Vuleti引入新方法?和同事可能会对未来的物理研究产生很大的影响。例如,它可以在包括费米子在内的各种系统中快速产生量子简并气体。

在目前的研究中,研究人员正在利用他们的系统来研究具有吸引力相互作用的一维量子气体,这种相互作用在理论上会崩溃,但会被量子压力所稳定。将来,希望将相同的技术应用于费米子,其中费米原子不会凝聚,而是相互“避免”,在低温下形成所谓的量子简并费米气体。这种系统可用于研究固态系统(也称费米子)中的电子,例如,以了解磁性和高温超导体的性质。

麻省理工学院和哈佛大学超级原子中心的电子研究实验室的科学家提出了一种利用激光冷却技术生产三维玻色 - 爱因斯坦凝聚体的新方法。在《物理评论快报》发表的研究中,科学家技术在生产玻色 - 爱因斯坦凝聚体方面的有效性被证明可以达到远低于有效反冲温度的温度。

在过去的物理研究中,直接激光冷却玻色 - 爱因斯坦凝聚(BEC)是一个经常被追求的目标。但这很难实现。

StevenChu和Mark Kasevich首先尝试了这种方法,StevenChu获得了诺贝尔激光冷却技术奖。由Carl Wieman,Eric Cornell和Wolfgang Ketterer领导的其他团队,所有BEC诺贝尔奖获得者,都成功地用蒸发冷却取代了BEC。最后,在这项开创性的新研究之前,大多数研究人员放弃使用激光冷却来生产BEC。其中一项研究,VladanVuleti?说:几年前,我已经知道如何通过使用特定的激光频率,光诱导的原子分子形成来减少原子激光冷却的主要障碍。

激光冷却可能比蒸发冷却更快更有效,从而减少了实验装置的局限性。原子的激光冷却需要仔细定位一组激光并调整它们以通过用光子踢它们来减慢原子的运动。这种技术通常用于制造冷原子云,但到目前为止,已经证明BEC具有足够致密的冷原子样本是非常具有挑战性的。这种现象的一个关键原因是激光可以将相邻的原子结合成分子,然后离开原子阱。

结果发现,通过刻意选择泵浦激光器的能量来大大减少原子损失,形成分子所需的能量不匹配,再加上所谓的拉曼冷却序列的精细优化,使我们能够产生足够高的密度。冷原子云在约一秒的冷却时间内产生中等尺寸的BEC。在研究中,Vuleti?和同事用交叉光学偶极子捕获原子并用拉曼冷却冷却它们,使用泵浦光远离共振光以减少原子损失和加热。该技术允许温度远低于有效反冲温度(与光子反冲相关的温度标度)。

时间尺度比典型的蒸发时间尺度快10到50倍,这个BEC的快速生产已经与最佳蒸发技术相比较,后者针对速度进行了优化,突出了新激光冷却技术的潜力。激光冷却方法应适用于其他类型的原子和未来的分子冷却。更快的方法可以产生更好的信噪比,并使新的实验能够研究以前难以执行的量子气体。向Vuleti引入新方法?和同事可能会对未来的物理研究产生很大的影响。例如,它可以在包括费米子在内的各种系统中快速产生量子简并气体。

在目前的研究中,研究人员正在利用他们的系统来研究具有吸引力相互作用的一维量子气体,这种相互作用在理论上会崩溃,但会被量子压力所稳定。将来,希望将相同的技术应用于费米子,其中费米原子不会凝聚,而是相互“避免”,在低温下形成所谓的量子简并费米气体。这种系统可用于研究固态系统(也称费米子)中的电子,例如,以了解磁性和高温超导体的性质。