光栅磁光阱中原子受力理论分析

从原子受力模型出发,研究光栅磁光阱中衍射光与磁场非正交条件下亚多普勒冷却机制,建立四束型和五束型光栅磁光阱中原子受力冷却和陷俘理论模型,分析光栅磁光阱作用下原子受到散射力与陷俘速度、回复力与形成势阱范围关系,以及光栅衍射角对原子陷俘速度和原子囚陷范围的影响。结果表明,衍射光与入射光的合力在磁场中心位置为零,构成有效势阱,光栅衍射角引起的衍射光偏振分量的变化对原子所受阻尼力、回复力和原子陷俘速度均有影响,也会最终影响到光栅磁光阱囚禁的原子数,为光栅磁光阱实现原子冷却和陷俘,以及光栅芯片设计提供了理论依据。

冷原子量子真空测量设备小型化研究进展综述

量子真空测量是未来真空计量技术的重要发展方向,其基于物质的本征物理性质开展,具有无需校准、对真空环境扰动小、精度高等特点。目前,实验室规模的冷原子量子真空测量设备已经表现出了优秀的性能,科学家们正在努力推进量子传感器的实际应用,这意味着冷原子量子真空测量设备必须从实验室规模的大型平台转变为紧凑的小型化量子传感器。这要求小型化冷原子量子传感器同时具有很小的体积,以及在极端动态条件下优秀的工作性能。在本文中,介绍了冷原子量子传感器小型化的最新进展,重点关注了原子冷却所需的关键元件,包括激光系统、原子源、磁光阱和线圈等。讨论了各元件的小型化方案以及对传感器性能的影响,并对冷原子量子真空传感器的发展进行了展望。