Probing the Energy Spectrum in the Vicinity of Dirac Points with Landau–Zener Transition

Recently a new type of experiment, i.e., Bloch oscillations of ultracold atoms in honeycomb optical potential,realized Landau–Zener transition in the vicinity of Dirac point in 2D optical lattice. We show that the slope of Dirac cone is related to the transition probability of Landau–Zener transition. Therefore, it provides a new tool to directly detect the energy spectrum in the vicinity of Dirac point. Moreover, we numerically demonstrate that our scheme is feasible and effective in a large range of the parameter of anisotropy.

国家授时中心锶原子光钟的实验研制进展

目前光钟的稳定度和不确定度均已进入10^-18量级。介绍了中国科学院国家授时中心的锶原子光晶格钟的研究情况。以锶原子四种同位素中自然丰度最大的^88Sr为研究对象，依次实现了^88Sr的一级冷却和二级冷却。为消除一阶多普勒频移和反冲频移对冷原子运动的影响，充分发挥原子极窄钟跃迁谱线线宽的优点，冷原子被囚禁于光晶格中。而由光晶格导致的原子能级频移的问题可被“魔术”波长解决，对锶原子光钟，光晶格波长为813．4nm。实验中采用功率放大的半导体激光器输出“魔术”波长激光，通过一维驻波光场搭建将^88Sr装载进一维光品格中。测量得到囚禁于光晶格中的冷原子寿命为270ms，温度为3．5μK，数目为1．2×10^5。光晶格囚禁为下一步的钟跃迁信号提供了较长的探测时间并且有利于获得极窄线宽的钟跃迁谱线，因此是光钟研制中很重要的一步。

光晶格中的冷原子

光晶格是一种人造光晶体,它是由反向传播激光束干涉形成的周期性势阱构成的。光晶格的周期、势深等参量可以通过调节激光的强度和频率等来准确控制。作为一个纯净可控的实验平台,光晶格已经逐渐成长为模拟多体系统的最便利的工具之一。文章对光晶格中冷原子进行了简单的介绍,重点阐述了玻色—爱因斯坦凝聚、激光冷却、光晶格和量子相变等内容。