Transport of launched cold atoms with a laser guide and pulsed magnetic fields
我们提出了一种新颖的组合的激光引导和磁透镜传输冷原子云。我们已经模拟了加载和引导发射的冷原子云的光学偶极力。我们讨论的最佳策略加载通常30%的原子从MOT和引导他们垂直通过22厘米。然而，尽管原子在横向上被紧密地限制，但是在传播方向上的热膨胀仍然导致两个数量级的密度损失。通过将激光引导与来自磁透镜的单个脉冲相结合，我们表明实际上可以将被引导原子的密度增加10倍。
2006-11-09 physics.atom-ph physics.optics
Laser spectroscopy of cold molecules
本文综述了冷分子高分辨光谱学的最新研究成果。冷分子的激光光谱学解决了对称性破坏的问题，如寻找电子的电偶极矩和研究手性物质对映体的能量差异;试图提高基本物理常数已知的精度，并测试它们在时间和空间中的可能变化;测试量子电动力学，并寻找第五种力。此外，我们简要回顾了冷分子和中红外激光器领域的最新技术进展，这些工具主要限制了目前测量中可达到的分辨率。
2016-07-04 physics.atom-ph
Observation of recoil-induced resonances and electromagnetically induced absorption of cold atoms in diffuse light
本文报道了在漫射光中观察到冷Rb ~（87）原子的反冲共振（RIR）和电磁诱导吸收（EIA）的实验结果。RIR和EIA的泵浦光来自积分球中的漫射光，积分球也用于冷却光。探测光束是从冷却激光器分离的弱激光，以保持冷却激光器和探测激光器相关。我们测量了RIR和EIA信号随漫射光失谐量的变化，并测量了不同失谐量下冷原子的温度。讨论了在漫射光抽运和激光探测的结构下，冷原子的RIR和EIA机制，并研究了在漫射光冷却系统中冷原子的非线性谱与在光学糖蜜和磁光阱中冷原子的非线性谱的差异。
2009-03-22 physics.atom-ph physics.optics
A Cold-Strontium Laser in the Superradiant Crossover Regime
最近的提议表明，基于冷碱土原子中的窄偶极禁戒跃迁的激光器可以实现比任何现有激光器的线宽小几个数量级的线宽。在这里，我们展示了一个激光器的基础上的7.5 kHz的线宽偶极子禁止$^3 $ P $_1$ $^1 $ S $_0$过渡在激光冷却和严格限制的$^{88}$ Sr。我们可以操作这个激光器在坏腔制度，其中的相干性主要存储在原子中，或不断调整到更传统的良好的腔制度，其中的相干性主要存储在光场。我们表明，冷原子增益介质可以被再泵浦，以实现准稳态激光，并展示了一个数量级的抑制激光频率的灵敏度腔长度的变化，最稳定的频率激光器的主要限制今天。
2015-10-22 physics.atom-ph
Cold atom dynamics in crossed laser beam waveguides
研究了由两束不同强度的红失谐激光和一束位于拐角处的蓝失谐激光构成的$L$形交叉光束光波导中的中性冷原子动力学。与振动冷却过程相配合，这种设置就像一个单向设备或“原子二极管”。
2010-03-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Plans for laser spectroscopy of trapped cold hydrogen-like HCI
激光光谱学的研究正在准备测量的1s基态超精细分裂被困冷高电荷离子。这些实验的目的是检验强电场状态下的量子电动力学。这些实验是GSI HITRAP项目的一部分。简要回顾了计划的实验。
2005-01-19 physics.atom-ph
Scattering laser light on cold atoms: multiple scattering signals from single-atom responses
从单原子方程出发，推导了激光驱动两个相距较远原子的相干后向散射信号。与标准的主方程处理方法相比，这种新方法适用于大量原子散射体的推广。
2009-09-30 physics.atom-ph quant-ph
A cold atom pyramidal gravimeter with a single laser beam
本文提出了一种小型冷原子重力仪的实现方案。中空金字塔结构的使用允许实现所有功能：捕获，干涉仪和检测，独特的激光束导致复杂性和体积的急剧减少。特别是，我们证明了一个相对灵敏度为1.7 × 10-7的重力加速度（g）在一秒钟，与中等激光功率为50毫瓦。这种简单的几何结构与如此高的灵敏度相结合，为实际应用开辟了广阔的前景（P. Bouyer和A. Landragin，专利号FR 2009/000252，2009）。
2010-04-29 physics.atom-ph
Momentum spectroscopy for multiple ionization of cold rubidium in the elliptically polarized laser field
利用磁光阱反冲离子动量谱（MOTRIMS）技术，结合冷原子、强激光脉冲和超快技术，研究了椭圆偏振激光脉冲（35 fs，$1.3 \times 10^{15}$ W/cm $^2$）诱导的多电离态冷铷（Rb）的动量分布。记录到电荷态n = 4的Rb ~+离子的全矢量动量具有极高的分辨率（0.12 a.u.）。对于Rb $^+$）。利用经典的过势垒电离模型，定性地解释了椭圆度从线极化到圆极化时动量分布中所表现出的特征多带的变化。冷重碱金属原子的动量谱学呈现了稀有气体之外的新的强场现象。
2020-03-03 physics.atom-ph
Cold-atom sources for the Matter-wave laser Interferometric Gravitation Antenna (MIGA)
物质波激光干涉重力天线（MIGA）是一种使用冷原子干涉法进行重力梯度和应变精密测量的地下仪器。在法国东南部的低噪声地下实验室LSBB安装之后，它将作为水平基线为150米的引力波探测器的原型。三个空间上分开的冷原子干涉仪将由两个共同的反向传播激光器驱动，沿这一基线测量重力梯度。本文介绍了MIGA的冷原子源，重点介绍了设计选择、系统实现、性能以及与MIGA仪器的集成。
2022-09-21 physics.atom-ph
Locking Multi-laser Frequencies to a Precision Wavelength Meter: Application to Cold Atoms
本文报道了用精密波长计（WLM）同时稳定两个780 nm外腔半导体激光器的频率。激光锁定性能的特征在于艾伦偏差测量，其中我们发现$σ_{y}=10^{-12}$在1000 s的平均时间。我们还通过外差光谱获得光谱轮廓，识别白噪声和闪烁噪声对激光线宽的贡献。在36小时内测得WLM的频率漂移约为2.0（4）MHz。利用这两种激光器作为冷却和再泵浦场，我们在高精细度光腔附近实现了$^{87}$ Rb原子的磁光阱。我们的激光稳定技术可在宽波长范围内工作，无需射频元件。
2021-09-22 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Non-perturbative generation of above-threshold harmonics from pre-excited argon atoms in intense mid-infrared laser fields
利用中红外飞秒激光脉冲，对处于激发态的氩原子产生阈上谐波进行了实验研究。观测信号与驱动激光脉冲能量和偏振态的高度非线性关系表明了其非微扰特性。
2015-10-18 physics.atom-ph physics.optics
Cold collision and high-resolution spectroscopy of buffer gas cooled BaF Molecule
报道了一氟化钡（BaF）与缓冲气体冷碰撞的详细实验研究以及与激光冷却相关的高分辨光谱。利用激光烧蚀和缓冲气体冷却的低温装置有效地制备了BaF分子。识别了激光冷却相关的过渡$|X^2Σ, v=0, N=1\rangle$到$|A^2Π, v'=0, J'=1/2\rangle$。与缓冲气体的碰撞截面为$1.4(7)\times10^{-14} cm^{-2}$，非常适合于缓冲气体的冷却。转动和振动温度都被有效地冷却，大量的分子被淬灭到所需的状态。本研究为BaF分子的进一步激光冷却提供了重要的基准。
2016-12-22 physics.atom-ph physics.optics
A prototype industrial laser system for cold atom inertial sensing in space
我们介绍了激光系统工业原型的设计、实现、表征和测试，该系统基于电信激光器的倍频，并具有所有关键功能，以驱动基于[Trimeche et al，2019]中提出的架构的冷原子空间梯度计。通过将激光系统安装到目前正在开发的地面原子传感器上进行了测试。该系统达到了4级技术准备水平（TRL），相当于在受控环境中进行的操作验证。该系统的光学结构可适用于其他空间任务场景。
2019-08-27 astro-ph.IM physics.atom-ph
A single hollow beam optical trap for cold atoms
我们提出了一个光学陷阱的原子，我们已经开发的精密光谱测量。冷原子被捕获在一个黑暗的空间区域内的蓝色失谐空心激光束形成的轴棱锥。我们分析了光线光学图象中的光势，并在实验上演示了激光冷却亚稳氙原子的俘获。
2001-07-06 physics.atom-ph physics.optics
An all-solid-state laser source at 671 nm for cold atom experiments with lithium
我们提出了一种全固态窄线宽激光源发射$670\,\mathrm{mW}$输出功率在$671\,\mathrm{nm}$交付的衍射限制光束。\linebreak源是基于一个倍频二极管端部线裂泵浦的环形激光器，工作在Nd：YVO $_4$的${^4F}_{3/2} \rightarrow {^4I}_{13/2}$跃迁上。在外增层腔中使用极化的磷酸钛氧钾（ppKTP），获得了高达86%的倍频效率。实现了源在$100\,\rm GHz$上的可调谐性。我们证明了这种强大的稳频光源的锂原子的激光冷却的适用性。最后，一个简化的设计腔内倍频的基础上进行了说明，并提出了第一个结果。
2011-06-30 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
A new scheme of compact cold atom clock based on diffuse laser cooling in a cylindrical cavity
提出了一种新的紧凑型铷原子冷原子钟方案，该方案在圆柱形微波腔中实现了漫射光冷却、微波解调和时钟信号的检测。漫射光由激光在微波腔的内表面处的反射产生。注入激光束的模式是专门设计的，使大部分冷原子聚集在微波腔的中心。对腔中冷原子的微波解调产生了线宽为24.5 Hz的Ramsey条纹，自由演化时间为20 ms时，对比度为95.6%，$7.3\times10^{-13}τ^{-1/2}$的频率稳定性最近已经实现。这种物理封装方案可以大大降低冷原子钟的复杂度，提高时钟的性能。
2015-09-25 physics.atom-ph
Laser scattering by density fluctuations of ultra-cold atoms in a magneto-optical trap
研究了磁光阱中超冷气体中中性原子的密度涨落谱。我们确定了相应的振幅和光谱的激光散射这种介质。我们推导出的动力学结构函数的表达式，通过使用测试粒子方法。我们建议使用集体激光散射作为超冷物质微观性质的诊断方法。这也将使我们能够检查由气体内部的集体平均场介导的原子相关性。
2011-04-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Coherence time of a cold-atom laser below threshold
实验研究了增益介质为磁光囚禁原子气体的阈值以下拉曼激光的相干时间。二阶光学相干性表现出光子聚束，其相关时间通过控制增益而变化两个数量级。结果是在一个简单的分析模型，这表明该效果是由增益，而不是分散，在这个系统中，在很好的协议。腔衰荡测量表明，光子寿命，相关的一阶相干时间，也增加了。
2020-08-28 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Wavelength and intensity dependence of multiple forward scattering at above-threshold ionization in mid-infrared strong laser fields
本文研究了低能光电子阈上电离时，多重前向散射对中红外激光场库仑聚焦的非微扰作用及其与激光强度和波长的关系。我们表明，高阶再散射事件可以有可比的库仑聚焦和有效的再散射数依赖于弱激光参数在经典制度的贡献。而前向散射对库仑聚焦的相对贡献和总的库仑聚焦量随着激光强度和波长的增大而减小。
2011-03-09 physics.atom-ph physics.optics
Diagrammatic approach to coherent backscattering of laser light by cold atoms: Double scattering revisited
我们提出了一个图形推导的相干后向散射光谱从两个二能级原子使用泵探测的方法，其中的多重散射信号推导出从单原子的响应，并提供了一个物理解释的单原子积木。
2012-12-22 physics.atom-ph quant-ph
Cold collisions in strong laser fields: partial wave analysis of magnesium collisions
我们发展了Monte Carlo波函数模拟方案，研究了强红失谐激光场中镁原子间的冷碰撞。为了解决强场问题，我们扩展了蒙特卡罗波函数框架，包括部分波结构的三维系统。由于辐射碰撞的平均加热率计算与两个不同的模拟方案，详细说明。我们证明了两种方法的结果是一致的，并给出了基于$^1$ S $_0$ - $^1$ P $_1$原子激光冷却跃迁的磁光阱中$^{24}$ Mg原子辐射碰撞加热率的估计.
2006-02-10 physics.atom-ph
Laser-induced electron emission from a tungsten nanotip: identifying above threshold photoemission using energy-resolved laser power dependencies
我们提出了一个实验研究的相互作用的强聚焦25 fs的激光脉冲与钨纳米针尖，调查不同制度的激光诱导电子发射。我们研究了电子产额与施加到针尖上的静态电场的关系。使用减速场光谱仪记录光电子光谱，并且观察到由光子能量分离的峰，具有45%的对比度。他们是一个明确的签名以上的阈值光电发射（ATP），并证实了广泛的光谱分辨的激光功率依赖性的研究。了解这些机制打开了在纳米级物体上进行强场控制实验的途径。
2013-10-10 physics.atom-ph physics.optics
Guiding of cold atoms by a red-detuned laser beam of moderate power
我们报告的测量上的引导冷$^{87}$ Rb原子从磁光阱的连续光束超过6.5 mm的垂直距离。对于中等的激光功率（$<$ 85 mW），我们能够捕获约40%的冷原子。虽然波导是红色失谐的，但在此失谐（$\approx$ 70 GHz）下的光学散射率是可接受的低。对于较低的失谐（$<$ 30 GHz），引导较大的部分，但是辐射压力开始向上推动原子，有效地降低了由于重力引起的加速度。测量的引导分数同意与分析模型。
2002-10-09 physics.atom-ph
A Photonic Integrated Light Generation, Control, and Delivery Engine for Creating Cold Atoms
University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）；University of Bristol（布里斯托大学）；Honeywell Aerospace Technologies（霍尼韦尔航空航天技术）
该研究展示了首个集成光产生、控制与传输功能的单芯片光子引擎，可用于产生冷原子，实现了稳定的三维磁光阱运行，为小型化冷原子系统提供了可行路径。
2026-10-14 physics.atom-ph physics.optics
Cold molecules formation by shaping with light the short-range interaction between cold atoms: photoassociation with strong laser pulses
研究了在短原子间距下，强激光脉冲作用下两个冷原子光缔合形成冷分子的过程，在光诱导（绝热）势中产生了分子动力学.用铯二聚体中的两电子态模型分析了这种强耦合机制的影响，并给出了具体的结果：（1）在短和中等原子间距离下，由于非脉冲耦合机制，基态粒子数向内区的加速; ii）在基态的强束缚能级中形成冷分子，其中在脉冲结束时的布居数远大于在激发态的束缚能级中光缔合的布居数; iii）保持初始波函数连续体中的最大值的特征的基态波包的最终动量分布。结果表明，光生势的拓扑结构在动力学中起着重要的作用。
2009-06-10 physics.atom-ph quant-ph
Nearly nondestructive thermometry of labeled cold atoms and application to isotropic laser cooling
我们已经设计并实现了一种简单的方法来确定性地测量冷原子系综的选定部分的温度，我们还开发了一种非破坏性测温形式的升级。其实质是通过操纵内部态来监测标记后的目标冷原子的热膨胀，其无损性质依赖于通过驱动循环跃迁来进行近乎无损的检测。对于受到各向同性激光冷却的冷原子，这种方法具有独特的能力，只寻址外壳内光学检测轴上的原子，这正是我们在原子钟或量子传感等主要应用中所关心的部分。此外，我们的研究结果证实了各向同性激光冷却的亚多普勒冷却特性，并研究了相关的冷却特性。同时，我们采用了最近发展的光学结构与冷却激光注入的空心光束的形式，这有助于提高冷却性能和积累更多的冷原子在中心区域。
2020-06-15 physics.atom-ph quant-ph
Large Faraday rotation of resonant light in a cold atomic cloud
实验研究了激光冷却铷原子云中共振光的法拉第旋转。测量结果产生了一个大的费尔德常数在200 000度/T/mm的范围和150度的最大偏振旋转。为了解释探测激光光谱的作用，有必要对透射光的偏振态进行完整的分析。
2001-03-16 physics.atom-ph physics.optics
Threshold and frequency properties of a cold ytterbium laser
本文研究了冷镱原子在高精细度腔内的激光作用，重点分析了其激光阈值与频率特性，并与理论模型进行了比较。
2024-04-25 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Directional bistability and nonreciprocal lasing with cold atoms in a ring cavity
我们用冷原子气体作为增益介质，演示了环形腔中反向传播模的激光。激光器在没有附加场的磁光捕获的通常条件下工作。我们表征了激光器的阈值行为，并测量了二阶光学相干性。激光发射表现出定向双稳态，顺时针和逆时针模式之间随机切换，观察到的原子沿腔轴位移的可调谐的非互易性。
2018-10-22 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Noise spectroscopy with large clouds of cold atoms
噪声测量是研究从激光特性到光的量子行为等诸多现象的有力工具。在本文中，我们报告的强度噪声测量时获得的激光束传输通过一个大的冷原子云。虽然这种测量可能会调查复杂的过程，如原子运动的影响，一个是首先受到限制的转换的固有激光频率噪声强度噪声通过原子共振。这种转换在这里详细研究。我们表明，虽然实验强度噪声谱崩溃到同一曲线在低傅立叶频率，出现一些差异，在较高的频率时，探测光束从中心的共振线失谐。一个简单的模型，基于平均场的方法，对应于描述的原子云的介电磁化率，是足以理解的主要特征。利用这个模型，噪声谱允许提取一些定量信息的激光噪声以及原子样品。
2016-09-20 physics.atom-ph physics.optics
Collisions of cold magnesium atoms in a weak laser field
本文用量子散射方法计算了激光冷却和囚禁的镁原子在1S_0-1P_1冷却跃迁的红光处失谐到30个原子线宽时的光致碰撞损失。镁没有使理论研究复杂化的超精细结构。我们评估的陷阱损失的辐射和非辐射机制。通过允许的1Sigma_u激发的辐射逃逸机制是占主导地位的超过一个原子线宽失谐。由于光缔合跃迁到束缚态的分子振动结构开始出现超过约10线宽失谐。
1999-02-19 physics.atom-ph
Combined quantum state preparation and laser cooling of a continuous beam of cold atoms
为了制备处于同一量子基态的冷铯原子，我们在连续原子喷泉上采用双激光光泵浦。第一激光激发F=4基态以将原子泵向F=3，而第二pi偏振激光激发D2线的F=3 -> F '= 3跃迁以产生朝向m=0的塞曼泵激。为了避免陷阱状态，我们在2D光晶格几何结构中实现第一激光器，从而产生偏振梯度。当光晶格激光器在D2线的F=4 -> F '= 4和F=4 -> F'= 5跃迁之间调谐时，这种配置具有同时产生西西弗斯冷却的优点，这对于去除由光泵浦产生的热是重要的。第二π偏振激光器的频率失谐揭示了一种新机制的作用，该机制提高了激光冷却和态制备效率。这种机制的物理解释进行了讨论。
2010-11-07 physics.atom-ph quant-ph
Laser-induced thermal source for cold atoms
我们展示了一个简单而紧凑的方法，激光冷却和陷阱原子的基础上激光诱导热烧蚀（LITA）的纯固体颗粒。颗粒的快速热化导致冷气体的长捕集寿命所需的超高真空条件的快速恢复。我们给出了一个概念验证的技术，进行磁光阱上的461 nm $^1S_0\rightarrow^1P_1$过渡锶。我们得到了多达350万个冷锶-88原子，捕获寿命超过4秒。寿命受无锶残余背景蒸气压力的限制。我们还实现了一个原始配置的永磁体，以创建四重磁场的磁光阱。LITA技术可以推广到其他原子元素，如过渡金属和镧系元素原子，并显示出在量子技术中的应用潜力，从量子计算到精确测量，如户外惯性传感。
2022-01-18 physics.atom-ph
The effect of Landau-Zener tunnelings on the nonlinear dynamics of cold atoms in a modulated laser field
研究了冷原子在调频激光驻波场中的运动。如果原子的电子跃迁和光场之间的失谐量很大，原子在调制的光学势中运动，表现出已知的经典非线性效应，如混沌和非线性共振。当原子与光场的失谐量很小时，系统中出现两个光学势，原子在两个光学势之间进行朗道-齐纳（LZ）隧穿。这是一种极端非经典的行为。然而，我们发现，经典的非线性结构系统的相空间（KAM-环面和混沌层）的生存。LZ隧穿的量子效应仅引起这些结构之间的轨迹的小的随机跳跃（动态隧穿）。
2014-01-09 physics.atom-ph quant-ph
Cold, dense atomic ion clouds produced by cryogenic buffer gas cooling
我们通过激光烧蚀金属靶和低温缓冲气体冷却所产生的等离子体来产生冷而致密的原子离子云（Ca $^+$，Dy $^+$）。我们使用激光吸收光谱测量离子云的温度和密度。我们发现在低至6K的温度下可以获得大的离子密度。我们的方法开辟了新的途径来研究冷中性等离子体，并进行调查光谱的离子，不能轻易地激光冷却。
2019-06-08 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Tutorial: Current controllers for optimizing laser cooling on cold atom experiments
本文介绍基于功率运算放大器的单芯片电流源设计，用于冷原子实验中控制磁场，并成功应用于$^{87}$Rb的激光冷却与Raman光谱学，旨在为新研究者提供教程。
2024-06-28 physics.atom-ph physics.ins-det
Two-electron ionization in strong laser fields below intensity threshold: signatures of attosecond timing in correlated spectra
建立了强红外激光场中关联双电子电离的解析模型。该模型包括所有相关的电子之间的相互作用，激光场，和离子核非微扰。我们专注于深量子制度，在那里的能量由激光场驱动的活性电子是不足以碰撞的母离子，和援助的激光场需要创建一个双电荷离子。在这种情况下，电子-电子和电子-离子相互作用在相关的双电子光谱中留下不同的足迹，记录了逃逸电子的相互动力学。
2009-02-14 physics.atom-ph physics.optics
Cold CH radicals for laser cooling and trapping
超冷CH自由基有望成为探索量子态可控有机化学的一个富有成效的实验平台。在本工作中，我们计算了具有基态混合的CH分子的振动分支比（VBR）和转动分支比（RBRs）。随后，我们使用这些值通知光学循环的建议，并考虑两种可能的辐射冷却计划使用的$X^{2}Π\leftarrow A^{2}Δ$和$X^{2}Π\leftarrow B^{2}Σ^{-}$过渡。作为激光冷却CH的第一步，我们表征了这种物质的有效缓冲气体冷却，并在每个脉冲产生$\sim5\times10^{10}$ CH分子，旋转温度为2（1）K，平移温度为7（2）K。我们还确定CH-氦碰撞截面为$2.4(8)\times10^{-14}$ cm $^{2}$。该值对于正确解释碰撞增宽和准确提取胞内CH密度至关重要。这些冷CH分子标志着未来激光冷却和捕获实验以及冷有机化学测试的理想起点。
2021-09-08 physics.atom-ph physics.chem-ph
Imaging molecular characterization by high-order above threshold ionization in intense laser field
利用频域理论，将分子的高次阈上电离（HATI）过程分解为两步跃迁：阈上电离（ATI）和激光辅助碰撞（LAC）。发现HATI谱携带三条信息：分子波函数的指纹位于ATI跃迁中，分子的几何结构位于两个平面波之间的势散射中，电离电子与激光场的相互作用位于LAC跃迁中的相位因子中，其中相位因子可以看作是由于一个激光周期内碰撞前后经典轨迹的作用差异。在此基础上，证明了由于相位因子引起的干涉简化，使用相对较高频率的激光场可以更清楚地成像分子的骨架结构。这项工作可以揭示通过HATI过程成像复杂分子的结构。
2009-05-28 physics.atom-ph physics.optics
A versatile laser system for experiments with cold atomic gases
我们描述了一个简单而紧凑的架构，用于产生所需的所有光学频率的激光冷却，状态准备和检测的原子在超冷铷-87实验从一个单一的780 nm的激光源。特别地，远离冷却转变6.5 GHz的再泵浦光$\sim$通过使用反馈回路配置中的高带宽光纤耦合电光调制器（EOM）来生成。环形再泵浦光产生方案解决了光纤电光调制器有限的功率处理能力特性的问题。我们通过建立一个高原子数的磁光阱（MOT）来演示该系统的功能
2012-09-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Evolution of the number and temperature of the remaining cold atoms in CW-laser photoionization of laser-cooled $^{87}$Rb atoms
基于Rb $^+$ -Rb杂化阱，研究了离子-原子弹性碰撞对剩余原子数和温度的影响.我们测量了剩余的原子序数和温度作为电离激光的波长和强度的函数，以及离子阱是否被打开。我们发现，在不同波长的电离激光的指数因子与离子阱打开或关闭的差异。我们假设电子的存在通过无序诱导加热影响离子-原子碰撞。我们的研究有助于更好地理解超冷中性等离子体的演变，特别是原子过程的后续动力学，这也是高能量密度等离子体的有用参考。
2023-03-21 physics.atom-ph
Accurate trajectory alignment in cold-atom interferometers with separated laser beams
冷原子干涉仪通常面临系统效应，该系统效应源自原子波包的轨迹与驱动干涉仪的激光束的波前之间的耦合。对于这种惯性传感器的精度和稳定性有害的是，这些系统在基于空间分离的激光束的架构中特别增强。本文分析了喷泉结构四光脉冲冷原子陀螺中两束激光的相对准直与原子波包运动轨迹的耦合效应。本文提出了一种在$0.2 \ μ$ rad能级上准直两束激光，并确定原子波包最佳平均速度的方法，其精度为$0.2\ \textrm{mm}\cdot\textrm{s}^{-1}$。这种微调将相关的陀螺仪偏置约束到$1\times 10^{-10}~\textrm{rad}\cdot\textrm{s}^{-1}$的水平。此外，我们揭示了这种耦合使用点源干涉测量技术通过分析单次拍摄的飞行时间的荧光痕迹，这使我们能够测量大的角度偏差之间的询问光束。我们在这里提出的对齐方法可以在其他传感器配置，特别是有关新兴的引力波探测器的概念的基础上冷原子干涉。
2020-03-12 physics.atom-ph physics.ins-det quant-ph
Matter-wave chaos with a cold atom in a standing-wave laser field
将冷原子在驻波场中的相干运动解释为在两个光学势场中的传播。结果表明，波包动力学可以是规则的或混乱的过渡后，这些潜在的通过场节点。德布罗意波混沌的表现在动量和位置概率的行为和维格纳函数。这些转变的概率取决于平方失谐的多普勒频移的比率，并在该范围内的经典运动被证明是混沌的参数是大的。
2012-01-01 nlin.CD physics.atom-ph quant-ph
Measurements on release-recapture of cold Rb-85 atoms using an optical nanofibre in a magneto-optical trap
利用磁光阱中的光学纳米纤维（ONF）对激光冷却的Rb-85原子进行了释放-再捕获温度测量。研究了改变冷却激光光移参数对冷原子温度和阱的弹性常数的影响。通过改变冷原子数密度附近的ONF，多重散射制度的发病观察，而不需要估计的原子云的大小。此外，这种灵敏的ONF辅助释放-再捕获技术能够容易地检测MOT中冷却激光束的任何光学失准。
2013-08-01 physics.atom-ph
Laser cooling of a magnetically guided ultra cold atom beam
本文报道了超冷铬原子磁导向束的横向激光冷却。通过引导件的渐缩的径向压缩被用于热传导地加热梁。在锥形截面内，垂直于原子束的二维光学糖蜜从原子束中提取热量，导致原子相空间密度的显著增加。施加磁偏移场以防止光泵浦到未捕获状态。结果表明，通过适当选择偏置磁场，可以避免冷却束强度和失谐量、原子损耗和纵向加热。已经实现了低于65微开尔文的最终温度，对应于引导光束中的相空间密度增加超过30倍。
2010-02-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Measurement of small photodestruction rates of cold, charged biomolecules in an ion trap
在这项工作中，我们展示了测量的光破坏率的冷冻，带电的生物分子。在超高真空条件下的离子阱中的分子离子的长期稳定存储允许测量小速率和验证速率在光破坏激光强度中是线性的。对有机化合物大黄酸（C30 H46 O 4）的单质子化分子进行测量，所述有机化合物大黄酸（C30 H46 O 4）通过使用不同强度的连续波UV激光（266 nm）解离。的分子被同情地冷却，同时捕获的激光冷却钡离子的平移温度低于150 mK。已测定的破坏速率小于0.05 s^-1，截面为（1.1 +/- 0.1）* 10^-17 cm ^2。可调谐紫外激光源的扩展将允许对各种冷复杂分子进行高分辨率解离光谱研究。
2009-01-07 physics.atom-ph
The space atom laser: An isotropic source for ultra-cold atoms in microgravity
在地面实验室进行的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的原子激光实验的特征是由重力加速的相干和定向的原子束。在微重力中，情况完全不同，因为动力学完全由原子之间的排斥相互作用决定，而不是由引力决定。结果表明，空间原子激光器的输出是一个从初始BEC缓慢向外扩展的球面波.我们对这种基于射频外耦合的新的物质波源进行了深入的理论研究，即使在初始各向异性的阱中，它也表现出位置和动量的各向同性分布.这种自由膨胀的壳形BEC的独特几何形状为微重力下的物质波提供了新的可能性，并与通过三角踢准直或绝热膨胀制备的其他物质波源互补。我们的工作为即将利用NASA在国际空间站上的冷原子实验室实现空间原子激光器的实验铺平了道路。
2019-02-01 physics.atom-ph quant-ph
An intense, cold, velocity-controlled molecular beam by frequency-chirped laser slowing
利用频率啁啾的辐射压力慢化，我们精确地控制了脉冲CaF分子束的速度降到几m/s，将其速度扩展压缩了10倍，同时保持高强度：在15 m/s的速度下，在单转振状态下，从源1.3 m处测量的通量为7 $\times$ 10 $^{5}$分子/cm $^{2}$/次。该光束适合于加载磁光阱，或者当与横向激光冷却结合时，提高测试基础物理的光谱测量的精度。我们比较了频率啁啾慢化方法与更常用的频率展宽慢化方法。
2016-11-18 physics.atom-ph
Entanglement creation in cold molecular gases using strong laser pulses
虽然多粒子纠缠可以在天然固体和强相互作用的原子和分子气体中找到，但以可控和可扩展的方式在弱相互作用粒子之间产生高度纠缠态是一个重大挑战。我们在这里描述了一个一步的方法来产生纠缠在一个稀薄的气体冷极性分子。对于分子在光阱分离几微米，我们表明，最大纠缠态可以创建使用强非共振脉冲，通常用于分子排列实验。我们表明，由此产生的纠缠介导的纠缠可以通过测量激光诱导荧光与单站点分辨率和签名，这种分子纠缠也出现在微波吸收光谱的分子系综。我们分析了这些纠缠态对捕获激光强度起伏的鲁棒性，并讨论了该系统在量子信息处理中的可能应用。
2013-02-26 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Optimization and analysis of experimental parameters for polarization gradient cooling in optical molasses
系统地研究了光学糖蜜中偏振梯度冷却（PGC）冷铯原子温度与冷却激光模式、PGC作用时间、冷却激光频率及其强度等实验参数的关系。与SS、RS、RR等冷却模式相比，SR模式（即冷却激光频率以阶跃方式改变，冷却激光强度以斜坡方式改变）对PGC的影响最大。我们引入一个统计解释和一个指数衰减函数来解释冷原子温度随时间的变化。当冷却激光强度低于冷原子的饱和强度时，观察到了加热效应。优化后的冷铯原子的最低温度约为4 μ K，原子数为2 × 10 ^9，密度为1 × 10 ^11/cm ^3，相空间密度为4.4 × 10 ^（-5）。实验参数的优化过程和可控性分析对其他冷原子系统也具有一定的指导意义。
2013-05-13 physics.atom-ph
Optical shielding of cold collisions in blue-detuned near-resonant optical lattices
报道了蓝失谐近共振$J=1\to J=1$光晶格中两原子碰撞的Monte Carlo波函数模拟结果。我们的研究结果表明，完全的光屏蔽碰撞可以实现在晶格内与适当选择和现实的激光场参数。更重要的是，我们的研究结果表明，屏蔽效应不会干扰实际的捕获和冷却过程，它是由晶格激光器本身产生的，而不需要使用额外的激光束。
2002-02-14 physics.atom-ph
Continuous-wave virtual-state lasing from cold ytterbium atoms
传统的激光器基于具有三个或四个实能级的增益介质，而包括虚能级和双光子过程的非传统激光器提供了新的机会。我们研究激光，涉及通过一个虚拟的较低的水平，我们实现了在一个云的冷镱原子的磁光被困在一个空腔内的双光子过程。我们泵浦窄的$^1$ S $_0$ $\to$ $^3$ P $_1$线上的原子，并在同一跃迁上产生激光辐射。通过输出功率与功率的阈值特性验证了激光的产生。泵浦功率和原子数、高于阈值的平坦$g^{(2)}$关联函数以及输出的偏振特性。在所提出的激光机制中，MOT光束产生激光跃迁的虚拟低能级。激光过程连续运行，不需要进一步的再泵浦，并且可以适用于其他原子或跃迁，例如镱中的超窄$^1$ S $_0$ $\to$ $^3$ P $_0$时钟跃迁。
2018-08-29 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Far-field resonance fluorescence from a dipole-interacting laser-driven cold atomic gas
我们分析了由激光驱动的冷原子稠密气体发出的荧光的时间响应。当平均原子间距小于原子散射光子的波长时，系统表现出较强的偶极相互作用和集体耗散。我们解决了具有不同几何形状的小系统的精确动力学，并展示了这些集体功能是如何体现在散射光的性质，如光子发射率，功率谱和二阶关联函数。通过计算这些超出弱驱动极限的量，我们在理解这些多体系统中的集体行为的特征方面取得了进展。此外，我们澄清的作用，无序的共振荧光，直接相关的最近的实验努力，旨在探索偶极-偶极相互作用的气体原子的多体效应。
2016-03-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
