爱因斯坦-德哈斯实验的现代设计

提出并设计了基于爱因斯坦-德哈斯实验的多功能教学实验装置。该实验装置集成了角度传感和磁滞回线测量模块,能够在验证爱因斯坦-德哈斯实验的基础上,进一步测量磁性材料的磁化曲线和磁滞回线。经过实验测试,该装置可以实现教学实验功能,进一步的应用开发可为精密实验测量提供可行的教学科研设备。

玻色-爱因斯坦凝聚特性及其应用

本文介绍了北京大学建立的玻色-爱因斯坦凝聚实验平台，实现了玻色-爱因斯坦凝聚（图1），获得了原子数为五十万个，温度为50纳开尔文的玻色凝聚体。在此基础上我们精密测量了玻色-爱因斯坦凝聚的相变温度，还利用玻色-爱因斯坦凝聚实验平台通过马越让那跃迁获得了可控的多量子态玻色爱因斯坦凝聚体。并利用四种方法获得了原子激光（图2），其中有三种方法是国际上第一次使用。另外，我们提出了将玻色一爱因斯坦凝聚转入Magic光晶格阱，实现精度优于10^-17的新型原子钟的设想。

费米原子对的玻色-爱因斯坦凝聚

通过磁场可以用原子散射的Feshbach共振来调节原子间的相互作用,使之成为排斥 或吸引,以及改变作用的强度.运用这个方法可以使费米原子形成分子,也可以在多体 作用下形成费米原子配对,在温度够低的条件下可以得到分子的BEC以及原子配对 的凝聚体.这些现象在实验室中的实现是2004年物理学的重要成就之一.本文对此给 予简短的评述.

玻色-爱因斯坦凝聚简介

近年来,有关玻色-爱因斯坦凝聚Bose-Einstein condensation(BEC)的实验研究取得了一系列重要成果。本文简述了玻色-爱因斯坦凝聚的由来、研究进展和相关实验实现,并对BEC的应用做了概括性介绍。

87Rb的玻色-爱因斯坦凝聚成功实现

近日，由中科院物理研究所王如泉副研究员带领的实验小组成功实现了87Rb的玻色一爱因斯坦凝聚（BEC）。这是继中科院上海光机所、北京大学、中科院武汉物理数学所和山西大学之后的国内第五台BEC实验装置。物理所的设计具有以下几个独到之处：第一，没有采用传统的双磁光阱结构，系统只有一套磁光阱和一个真空腔。第二，采用自主研发的分布式反馈（DFB）二极管激光器。

玻色—爱因斯坦凝聚实验中光学系统和控制系统的研究

设计了适用于玻色-爱因斯坦凝聚实验的光学系统和控制系统.在光学系统中,采用三次微分稳频的技术将半导体激光的频率锁定在87Rb原子的饱和吸收谱线上.冷却光频率和光强的控制通过声光调制器实现.讨论了激光频率的稳定性对于玻色-爱因斯坦凝聚实验中冷原子温度的影响;制作并改进了基于锁相环技术声光调制器的射频驱动源,使所有输入声光调制器射频场的相位来自同一个参考源,从而避免了经过移频后激光频率和相位的随机抖动对原子产生的加热.在控制系统中采用LabVIEW作为时序控制平台,综合了磁光阱和运动光学粘团中的冷却激光频率和光强的控制,上下两个磁光阱装载原子的过程,87Rb原子从磁光阱过渡到静磁阱的过程,静磁阱的电流快速开关控制,蒸发冷却过程中扫描射频场的频率和时间控制,以及CCD成像系统的控制.着重讨论在蒸发冷却过程中87Rb原子的统计状态随着扫描射频场的改变而发生的变化.(OA2)

玻色-爱因斯坦凝聚 中国科学家谈科学

原子气体的玻色-爱因斯坦凝聚领域在过去的十多年中取得了巨大的进展,凝聚体已经成为了一个超低温度的实验室,用它可以研究原子光学,碰撞物理学和多体物理学。

奥地利科学家实现稀土金属-铒的玻色-爱因斯坦凝聚

奥地利因斯布鲁克大学的一个研究团队成功实现稀土金属元素-铒的玻色-爱因斯坦凝聚。因为铒具有磁性特征，因此实现其束聚于一个单一量子态具有相当难度，该实验小组采用激光冷却和蒸发冷却通过极简便的方法实现了该稀土金属的玻色凝聚。这也标志着因斯布鲁克大学的实验物理学家在世界上唯一同时实现了铯、锶、铒三种物理元素的玻色爱因斯坦凝聚。

狭义相对论创立的历史考察

回顾了观测"以太风"的历史,分析了罗伦兹与彭加勒理论的局限性,阐述了爱因斯坦创立狭义相对论的思路,比较了罗伦兹、彭加勒、爱因斯坦的哲学观和研究方法,指出从方法论上洛仑兹和彭加勒基本上采用经验归纳法,没有像爱因斯埋那样,大胆采用探索性的演绎法.

论光速的相对性

本文通过对迈克尔逊-莫雷实验、爱因斯坦狭义相对论原理阐述了光速不变性,同时进一步分析了多普勒效应,剖析了光同样具有相对性的特性。

自旋为1的玻色-爱因斯凝聚态在空腔中表现出强的物质-波动双稳态

华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室张卫平研究组与合作者,研究了弥散于单向环形空腔中自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚态物质的物质-光双稳态特性.他们发现,通过自旋交换碰撞可导致物质整体在不同量子态间变换．

用BEC泡测量微力

美国莱斯大学的Satyan Bhongale和罗斯·阿莫斯国家实验室的Eddy Timmermans提出了一种用超冷原子凝聚的BEC（Bose—Einstein condensation，玻色-爱因斯坦凝聚）“气泡”测量极微小力的方法，目前他们已经展开相关实验．实验方案中的“气泡”是由一种超冷原子气作为核心，在外面包上一层另一种超冷原子制成．他们说，这个系统可以测量微弱到10^-1m／s^2的加速度，

我国首次实现原子芯片上的BEC

原本大型磁场线圈才能“绑”住的原子，现在仅用100微米宽的光刻线圈，就能让其“定身”。最近中科院上海光学精密机械研究所透露，该所量子光学重点实验室一研究小组实现了我国第一个原子芯片上的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC），与浙江大学光学所合作成功研制出国内第一块静磁阱原子芯片和高频势阱芯片，为量子信息存储、量子信息“复印”和量子路由器研究打下了基础。

原子-分子暗态

Innsbruck大学的物理学家通过使用光缔合实验证明了玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）的一对原子是相干的。此前，通过调谐两个原子间的磁状态——Feshbach共振——观察到过原子的相干结对（将两个原子锁定在特定的量子关系中）的现象。但是这样得到的分子结合得很弱。相反，光缔合过程（例如使用光将两个原了结合成一个分了）可以形成结合得更牢固的分子态。麻烦的是所用的激光不仅仅能使原子结合成分子，也会因被吸收而使分子分解。

诺贝尔奖是各种条件和机遇的综合产物

量子光学专家王育竹，1932年2月29日出生于河北正定。1955年毕业于清华大学无线电工程系，1960年获苏联科学院电子学研究所博士学位。1997年当选为中国科学院院士，1999年当选为瑞典皇家工程科学院外籍院士。中国科学院上海光学精密机械研究所研究员。曾任中国科学院量子光学重点实验室主任和学术委员会主任。主要从事量子光学、量子电子学研究。负责研制成功我国铷原子钟并用于重大国防工程等；在国内开展激光冷却气体原予研究；提出将光频移效应用于激光冷却机制；利用偏转原子束验证亚泊松光子统计；观察到低于多普勒冷却极限温度的现象；利用固体微球腔观察自发辐射增强和抑制现象，获得了新的激光谱线；在国内首先实现铷原子稀薄气体的玻色-爱因斯坦凝聚等。获国家、部委级奖励10项。

量子光学的群论方法

由于实验技术的发展，量子光学作为物理学的一个分支，在过去的几年内获得了迅速的发展。目前人们已经能够产生并探测单个光子，并且可以研究在超导谐振腔中的单个原子。现今，诸如冷离子、玻色-爱因斯坦凝聚物、量子信息及量子计算之类的量子光学应用推动了对量子系统聚合性的研究。