刀口技术在激光冷却中的应用

研究了原子束的传输特性、激光冷却的效果及应用刀口技术实现μK量级冷却温度的测量,得出如下结论:原子从原子炉的出射口发射出以后,不论是否经过激光冷却,原子运动的距离越长,分布的均匀性越差。激光冷却可使原子炉出射原子的横向速度降低几个数量级,使原子束经传输后的横向分布均匀度大大提高。刀口技术可用来测量激光冷却后的温度,测量精度主要由测量荧光的CCD的像元尺寸决定。这些结论对深入开展激光冷却实验具有重要的意义。

激光冷却SH~–阴离子的理论研究

本文采用多组态相互作用及Davidson修正方法和全电子基组计算了SH^-阴离子的X^1∑^+,a^3∏和A^1∏态的势能曲线、电偶极矩和跃迁偶极矩.计算的光谱常数与实验值及已有的理论值符合得很好.在计算中考虑了自旋-轨道耦合效应.计算得到a^3∏_1(v'=0)?X^1∑_(0+)^+(v"=0)和A^1∏_1(v'=0)?X^1Σ_(0+)^+(v"=0)跃迁具有高对角分布的弗兰克-康登因子,分别为0.9990和0.9999;计算得到a^3∏_1和A^1∏_1态的自发辐射寿命分别为1.472和0.188 ms.A^1∏_1?X^1∑_(0+)^+跃迁存在中间态a^3∏_(0+)和a^3∏_1,但中间态对激光冷却SH^-阴离子的影响可以忽略.分别利用a^3∏_1(v'=0)? X^1∑_(0+)^+(v"=0)和A^1∏_1(v'=0)? X^1∑_(0+)^+(v"=0)跃迁构建了准闭合的能级系统,冷却所需的激光波长分别为492.27和478.57 nm.最后预测了激光冷却SH^-阴离子能达到的多普勒温度和反冲温度.这些结果为进一步实验提供了理论参数.

激光冷却及其在科学技术中的应用

这篇文章回顾了近20以来激光冷却原子气体的发展历史,同时概述了激光冷却的各种物理机制,还介绍了超冷原子物理在量子物理学和高科技应用中所取得的重要成就,包括气体原子的玻色-爱因斯坦凝聚、原子钟和原子干涉仪。

一种简易的激光冷却和俘获^(87)Rb原子的实验系统

介绍了一套用于Rb原子的冷却和俘获的实验装置。采用注入锁定技术,获得了波长为780nm(单频,频率波动<2MHz,频率调谐范围4.5GHz)、输出功率为60mW的冷却光。通过在饱和吸收上加磁场的方法,实现了冷却光的偏频(10MHz)负失谐锁定;采用磁光阱系统,实现了原子的冷却和俘获。

激光冷却囚禁亚稳态氪原子同位素

高效率地冷却和囚禁亚稳态惰性元素原子,可用以研究冷原子间的相互作用,以及通过对放射性同位素的检测实现样品年代测定.本文主要介绍在中国科学技术大学建设的激光冷却氪同位素原子实验装置.目前,我们利用这一装置已经成功地将氪原子的各个稳定同位素进行了激光冷却和囚禁,获得了高浓度的亚稳态冷原子团,并且有望进一步提高装载速率等重要指标,以达到高效率检测应用的需要.

腔内单原子的激光冷却、囚禁与操控实验及其最新进展

本文综述了腔内单原子的激光冷却、囚禁与操控的基本原理、实验方案和结果及其最新进展,并介绍了腔内单原子激光操控实验的最新进展及其在腔内量子电动力学(腔内QED)效应、亚泊松光子统计、单原子激光、量子态制备、单光子源和量子信息处理等研究中的应用。

朱棣文:利用激光冷却捕捉原子的科学大师

本文通过对华裔物理学家朱棣文的成长、成功和成名的人生足迹的简要论述,较为系统地挖掘了他的教育与科研思想以及其充满爱心、情系中华的崇高品格等,从而将一个平凡而伟大的摘取诺贝尔奖桂冠的人,呈献给广大读者.

激光冷却和捕陷中性原子

６激光冷却和捕陷中性原子技术的应用前面已经提到，激光冷却和捕获中性原子技术最主要的应用是在精密计量和超冷原子物理两个方面在精密计量方面最为典型的是可用于原子频标的“原子喷泉”（ａｔｏｍｉｃｆｏｕｎｔａｉｎ）技术；而在超冷原子物理方面最为典型的是玻色...

激光冷却和捕陷中性原子

３．３低于多普勒极限的冷却机制低于多普勒极限温度的冷却，基本都是在形成“光学粘胶”中依靠其它机制实现的．在这些机制中，必须考虑到原子的多能级结构，不再能简单地看成二能级系统．最典型的一种机制是偏振梯度冷却（ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｇｒａｄｉｅｎｔｃ...

Paul势阱中激光冷却离子的运动方程及数值结果

由系统内的基本相互作用出发，得到了Ｐａｕｌ势阱中被激光冷却的二离子系统的运动微分方程，用数值方法研究了该系统的动力学行为，发现离子的运动状态敏感地依赖于参数和初值，在不同外驱力强度下系统存在多个吸引子、暂态混沌及锁频等现象．

激光冷却YbH分子的理论研究

采用MRCI+Q方法,计算了YbH分子两个最低电子态A^(2)Π和Χ^(2)Σ的势能曲线,得到了相应的光谱常数,与实验结果符合较好。基于振动波函数和计算的A^(2)Π-X^(2)Σ^(+)跃迁偶极矩,理论上得到了YbH分子的Franck-Condon(FC)因子以及相关能级的辐射寿命。结果显示A^(2)Π-X^(2)Σ^(+)跃迁具有较高的对角化FC因子(f_(00)=0.945)和较短的辐射寿命(τ=22.2 ns),表明YbH分子是一个适合激光冷却的分子,给出了三束激光冷却YbH分子的光循环方案,其中主泵浦光波长为619.7 nm,辅泵浦光波长分别为670.4 nm和664.8 nm,计算结果将为实验上冷却YbH分子提供参考。

激光冷却和捕陷中性原子

深入地论述了激光冷却和捕陷原子研究的意义，系统地介绍了激光冷却和捕陷中性原子研究的历史发展、物理机制及其实验实现方法，并重点介绍了激光冷却和中性原子捕陷的两个重要应用——原子波激射和原子喷泉．

基于ab initio的BD^+离子激光冷却理论研究

基于相关一致基组aug-cc-pV5Z,采用内收缩多参考组态相互作用方法计算了BD^+离子两个最低解离极限B^+(~1Sg)+D(~2Sg)和B+(~3Pu)+D(~2Sg)对应的5个Λ—S态(X^2Σ^+,A^2Π,B^2Σ+,a^4Π和b^4Σ^+)的势能曲线和跃迁偶极矩.根据计算结果,求解核运动的径向薛定谔方程得到相应电子态的振-转光谱常数、Franck-Condon(F-C)因子和振动能级辐射寿命.其中A^2Π—X^2Σ^+的F-C因子(f_(00)=0.923)、辐射寿命(τ=235 ns)满足激光直接冷却的条件.因此,我们基于分子转动跃迁提出了一个可实现Doppler激光冷却的光循环方案:A^2Π_(1/2)(υ′=0)—X^2Σ+(υ′′=0,1),其中υ′=0中包含2个转动能级,υ′′=0和υ′′=1中分别包含6个和4个转动能级.根据方案,模拟了激光冷却过程中的分子布居数动力学变化过程,并计算了初速度为100 m/s的BD^+,历经5.4 ms散射1150个光子可减速到4.6 m/s、温度为13 mK.

1997年度诺贝尔物理学奖评介激光冷却和捕陷气体原子

美国斯坦福大学的朱棣文(Steven Chu)教授、美国国家标准与技术研究所的菲利普斯(WilliamPhillips)博士和法国巴黎高等师范学院的科昂-唐努日(Claude Cohen-Tannoudji)教授,因他们在激光冷却和捕陷气体原子研究中所作出的突出贡献而获1997年度的诺贝尔物理学奖。这项研究成果为超冷原子在物理学中的应用铺平了道路,给21世纪高新技术的发展打下了基础。激光冷却和捕陷原子(laser cooling and

激光冷却和捕获原子——1997年诺贝尔物理奖介绍

1997年10月15日瑞典皇家科学院决定把1997年诺贝尔物理奖颁发给美国加州斯坦福大学的朱棣文(Stephen Chu)教授,法国巴黎的法兰西学院和高等师范学院的克洛德·科恩—塔诺季(Claude Cohen—Tannoudji)教授和美国国家标准技术院的威廉·菲利普斯(William D.Phillips)博士,以表彰他们在发展用激光冷却和捕获原子的方法方面所作的贡献。朱棣文。

激光冷却-铯原子喷泉钟科研成果获国家科技进步一等奖

2月27日，中共中央、国务院在人民大会堂隆重举行国家科学技术奖励大会。党和国家领导人胡锦涛、温家宝、曾庆红、李长春出席大会并为获奖代表颁奖。温家宝代表党中央、国务院在大会上讲话。这次大会授奖项目共329个。中国计量科学研究院研究建立的激光冷却一铯原子喷泉时间频率基准装置荣获国家科技进步一等奖。这是计量院与国家科技进步奖阔别十年后的又一次重逢。再次印证了科研工作者坚守“板凳要坐十年冷”良好学风的重要性。

基于A^(2)Π_(1/2)←X^(2)Σ_(1/2)跃迁的CaH分子激光冷却光谱理论研究

冷分子是当下物理学的前沿领域和热点研究方向之一,早在2004年就有科学家提出将CaH分子作为激光冷却与磁光囚禁的候选分子.本文首先用三种方法(莫尔斯势法、闭合近似法和RKR反演法)计算CaH分子的弗兰克-康登因子,证实了CaH的X^(2)∑_(1/2)态和A^(2)∏_(1/2)态之间具有高度对角化的弗兰克-康登因子矩阵.随后,采用有效哈密顿量的方法研究了基态X^(2)∑_(1/2)的超精细能级结构和A^(2)∏_(1/2)(J=1/2,+)←X^(2)∑_(1/2)(N=1,-)跃迁的超精细跃迁分支比,并提出可同时覆盖超精细能级的边带调制方案.最后,为探究CaH分子磁光囚禁的相关性质,计算了|X,N=1,->态的塞曼效应和J混合下的朗德g因子.以上工作不仅证明了激光冷却和磁光囚禁CaH分子的可行性,而且对天体物理学中的光谱分析、超冷分子碰撞以及探索基本对称性破缺等基础物理学的相关研究也具有一定的参考意义.

激光冷却KCl~–阴离子的理论研究

本文采用多组态相互作用方法计算了KCl^-阴离子前两个离解极限K(^2Sg)+Cl^-(^1Sg)和K(^2Pu)+Cl^-(^1Sg)所对应的3个电子态(X^2∑^+,A^2Ⅱ和B^2Σ^+)的电子结构.在计算中考虑了Davidson修正,核-价电子关联效应及自旋轨道耦合效应.预测了KCl^-阴离子的光谱常数和跃迁性质.计算得到(2)1/2(v’)←→(1)1/2(v")和(1)3/2(v’)←→(1)1/2(v")跃迁具有高对角分布的弗兰克-康登因子,分别为0.8816和0.8808;并且(2)1/2和(1)3/2激发态的自发辐射寿命分别为45.7和45.5 ns.分别利用(2)1/2(v’)←→(1)1/2(v")和(1)3/2(v’)←→(1)1/2(v")跃迁构建了准闭合的能级系统,冷却KCl^-阴离子所需的主激光波长分别为1065.77和1064.24 nm.同时预测了激光冷却KCl^-阴离子能达到的多普勒温度和反冲温度.计算结果为进一步激光冷却KCl^-阴离子的实验提供了理论参数.

美国新任能源部长朱棣文的“激光冷却捕捉原子”

2008年12月15日，美国当选总统奥巴马在芝加哥举行的新闻发布会上宣布，华裔物理学家、劳伦斯·伯克利国家实验室主任朱棣文将出任新政府能源部长。奥巴马说：“任命朱棣文将向所有人传达一个信息，即我们政府尊重科学。我们的决策将以事实为依据。我们明白，事实需要果敢行动。”