激光操控原子的基本原理主要有以下幾個方面:
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2024
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原子的激光冷卻與操控
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【概要描述】30余年來,激光冷卻和操控原子的發展加深和擴展了物理學對光與原子作用的認識和理解,催生了玻色-愛因斯坦凝聚和一系列精密物理測量的理論和實驗的實現和發展。
原子分子物理是近現代物理學的重要分支,不僅孕育了量子力學的誕生,加深了人們對于微觀世界的認識,還直接推動了20世紀至今全世界的科學技術發展,促進了人類社會的進步。激光冷卻和囚禁原子的特點是降低原子熱運動速度的同時,保持原子處于相互作用很小的自由狀態,這一技術在精密測量、原子光譜等研究領域中得到重要應用,開啟了原子操控的新天地。[1]
● 散射力與偶極力
● 塞曼減速
● 光學阻尼與磁光阱
● 偏振梯度冷卻和亞反沖冷卻
● 速度選擇相干布居囚禁(VSCPT)冷卻方法
● 受激拉曼躍遷實現原子速度的選擇,獲得低于光子反沖極限的冷卻溫度(拉曼冷卻)等。
激光冷卻原子的主要應用有:
● 玻色愛因斯坦凝聚
● 原子干涉儀
● 原子鐘
● 量子模擬
● 基礎物理理論的實驗驗證
激光冷卻和操控原子已經成為物理學前沿研究的重要分支,新的理論和技術不斷涌現,這些新技術將會加深人們對多體物理的認識,推動精密測量、量子信息、量子相變等應用領域的發展。
下圖是一張典型的冷原子實驗室照片,涉及光學、機械、電子等各方面的儀器設備。
武漢昊晟光電科技有限公司可以為激光冷卻和操控原子實驗提供系統性支持,包括原子爐(原子分子束技術)、真空腔、激光光源、激光穩頻、激光調制、光學、磁場控制、熒光探測以及信號處理等全方位的儀器設備和技術支撐。
[1]莊偉, 李天初. 激光冷卻和操控原子:原理與應用[J]. 科技導報, 2018, 36(5):11.
關鍵詞:
激光冷卻,精密測量