Programmable trap geometries with superconducting atom chips
我们利用超导薄膜在超导态的滞回特性来产生不同的超冷原子陷阱和灵活的磁势。陷阱的几何形状可以通过外部施加的场来编程。这种新的原子光学方法是通过在单个微结构上实现三种不同的陷阱类型来证明的：Z型陷阱，双陷阱和无偏场陷阱。我们的研究表明，超导体的超导态为原子光学和超冷量子气体的应用提供了一个新的多功能平台。
2010-03-29 physics.atom-ph
Electrodynamic trapping of spinless neutral atoms with an atom chip
研究了中性原子的三维电动势囚禁。通过在微米级电极上施加时变非均匀电场，对处于$^1S_0$态的近100个$10^2$锶原子进行了捕获，捕获寿命为80 ms。为了设计电极，我们对电场进行了数值分析，并模拟了原子在阱中的运动轨迹，结果与实验结果吻合较好。
2006-03-20 physics.atom-ph
Efficient Direct Evaporative Cooling in an Atom Chip Magnetic Trap
我们证明了直接蒸发冷却的$^{87}$ Rb原子限制在一个由原子芯片产生的酒窝陷阱。通过改变两个芯片电流和两个外部偏置场，我们从理论上表明，陷阱的深度可以降低在一个受控的方式，在陷阱的频率或在陷阱中心的字段的值没有变化。在实验中，我们通过允许陷阱的一些松动来最大化陷阱深度的减小。总的来说，我们将陷阱深度减少了20倍。陷阱频率的几何平均值减少了不到6倍。在最后两个阶段测得的相空间密度增加了两个以上的数量级，我们估计在整个序列增加了四个数量级。随后的射频蒸发扫描只有几兆赫产生玻色-爱因斯坦凝聚体。我们还产生了冷凝物，其中提高陷阱底部将较热的原子推入以5MHz的固定频率工作的rf“刀”中。
2013-05-27 physics.atom-ph
Trapping ultracold atoms at 100 nm from a chip surface in a 0.7-micrometer-period magnetic lattice
我们报道了超冷~（87）Rb原子在原子芯片上的0.7微米周期的二维三角形磁晶格中的囚禁。磁性晶格是由光刻图案化的磁性Co/Pd多层膜加上偏置场产生的。处于F=1，mF=-1低场寻找状态的铷原子被捕获在离芯片表面低至约100 nm的估计距离处，并且计算的平均捕获频率高达800 kHz。被捕获在磁晶格中的原子的测量寿命在0.4 - 1.7 ms的范围内，取决于从芯片表面的距离。模型计算表明，陷阱的寿命目前主要是有限的损失，由于表面诱导的热蒸发后的原子从Z线陷阱加载到非常紧密的磁晶格陷阱，而不是由基本的损失过程，如表面相互作用，三体复合或自旋翻转由于约翰逊磁噪声。在0.7微米周期的磁晶格中捕获原子是使用磁晶格进行量子隧穿实验和模拟非平凡晶格几何中的凝聚态和多体现象的重要一步。
2017-08-09 physics.atom-ph
On loading of a magneto-optical trap on an atom-chip with U-wire quadrupole field
研究了U形线产生的类四极磁场对原子芯片上磁光阱（MOT）中$^{87}Rb$冷原子加载的影响。模拟结果表明，四极场分布和四极场中心随U形线电流和偏置场值的变化而变化。模拟结果表明，产生的场形与理想四极场的相似性主要取决于U形线电流和偏置磁场的大小。在MOT中观察到的被困原子的数量和它的位置也被发现依赖于四极场的配置。当场位形接近理想四极场时，MOT中被囚禁的原子数达到最大。这项研究将有助于优化的数量在MOT之前，这些冷原子在原子芯片线陷阱。
2018-01-31 physics.atom-ph
On continuous loading of a U-magneto-optical trap (U-MOT) on atom-chip in ultra high vacuum
在这里，我们报告了我们的研究连续加载的U-磁光阱（U-MOT）原子芯片从背景铷（Rb）蒸汽产生的分配器源在超高真空（UHV）环境中。利用U-MOT载荷曲线，估算了MOT云位置附近的Rb蒸气分压和背景气体分压。当Rb分配器电流从2.8 A增加到3.4 A时，由于Rb蒸汽引起的估计压力从$\sim \; 1.4 \times 10^{-10}$ Torr增加到$ \sim \; 4.1 \times 10^{-9} $ Torr。分配器电流的增加也导致MOT云的负载和寿命的减少。这一研究结果对于磁阱实验具有重要的参考价值。
2019-12-17 physics.atom-ph
A dynamic magneto-optical trap for atom chips
我们描述了一个动态磁光阱（MOT）适用于真空系统中的光学访问是有限的一个单一的窗口。这种技术促进了长期以来生产集成原子芯片的愿望，与传统的真空室相比，其中许多芯片可能具有严格限制的光学访问。这种“切换MOT”依赖于音频频率下的光学和磁场的同步脉冲。陷阱的光束几何形状是使用平面镜表面获得的，并且不需要在真空室内的图案化衬底或笨重的光学器件。该设计的核心是一种新颖的磁场几何形状，它不需要外部四极或偏置线圈，这导致了一个非常紧凑的系统。我们已经实现了$^{85}$ Rb的陷阱，并表明它能够捕获200万个原子，并直接冷却到多普勒温度以下。
2016-07-28 physics.atom-ph
Noise budget of a trapped on chip cold atom Rubidium 87 clock
本研究实现了基于冷铷87原子团、Ramsey时间约600ms的片上原子钟，在无磁屏蔽、实验室日温漂数度的条件下完成搭建，并对其已知噪声开展了全面研究。
2025-06-11 physics.atom-ph
Magneto-optical Trapping through a Transparent Silicon Carbide Atom Chip
我们证明了在磁光阱中捕获大约一亿个铷原子的可能性，其中几个光束穿过安装在真空室壁上的透明原子芯片。该芯片由沉积在碳化硅衬底上的金微电路制成，具有良好的导热性。我们展示了如何回射配置可以有效地解决芯片的双折射问题，允许原子捕获在任意距离的芯片。我们还演示了通过芯片检测，授予大数值孔径。这种配置相比，其他原子芯片器件，并讨论了一些可能的应用。
2011-09-09 physics.atom-ph physics.optics
Planar electric trap for neutral particles
介绍了一种利用简单电极结构在交流电场中捕获中性粒子的新几何结构。在这种几何结构中，所有电极都放置在单个芯片平面上，而颗粒悬浮在芯片上方。这提供了阱的简单构造和对阱的良好光学访问。
2009-03-28 physics.atom-ph
Pulsed loading of a magneto-optical trap on atom chip for fast pressure recovery in ultrahigh vacuum environment
本研究通过脉冲电流激活铷释放器，在原子芯片上实现磁光阱快速装载，压力恢复时间约600毫秒，利于超高真空环境下的原子冷却实验。
2024-03-18 physics.atom-ph
Hybrid Trapping of $^{87}$Rb Atoms and Yb$^{+}$ Ions in a Chip-Based Experimental Setup
将激光冷却的囚禁离子和超冷量子气体结合在一个实验装置中的混合量子系统，开辟了一个快速发展的研究领域，包括量子化学、极化子物理、量子信息处理和量子模拟。我们提出了一个完全开发和测试的离子阱芯片，并提出了一个平面芯片陷阱，可以放置在离子阱下面。这种设计基本上解决了混合阱所特有的困难，并且具有良好对准的芯片，其允许独立调整原子阱的深度以及离子的限制和定位。离子阱已成功地测试与线性离子晶体的Yb $^{+}$和中性$^{87}$ Rb也加载到一个mMOT下的离子捕获区域几毫米。
2023-01-25 physics.atom-ph quant-ph
High-Resolution Imaging and Optical Control of Bose-Einstein Condensates in an Atom Chip Magnetic Trap
利用硅玻璃复合原子芯片实现了一种高分辨率超冷原子投影成像系统。原子芯片被金属化以实现磁捕获，而玻璃区域使得能够对驻留在芯片表面下方约100微米的磁阱中的原子进行高数值孔径光学访问。原子芯片作为真空系统的一面墙，这使得商业显微镜组件能够用于投影和成像。全息产生的光图案被用来将雪茄形的磁阱光学切片成单独的区域;这已经被用来同时产生多达四个玻色凝聚体。使用荧光技术，我们已经证明了在陷阱成像分辨率下降到2.5微米
2012-08-24 physics.atom-ph quant-ph
A misaligned magneto-optical trap to enable miniaturized atom chip systems
我们描述了位移，或错位，光束在基于反射镜的磁光阱（MOT），使便携式和小型化的原子芯片实验，光学访问仅限于一个窗口的应用。两种不同的几何形状的光束位移进行了研究：众所周知的“涡旋MOT”的变化，和其他一种新的“混合MOT”结合塞曼位移和纯光学散射力的分量。获得的光束几何形状类似于镜-MOT，使用平面镜表面，但具有更适合于平面系统的不同磁场几何形状。利用这些技术，我们分别在涡旋-MOT和混合-MOT中捕获了大约6个$\times 10^6$和26个$\times 10^6$原子的$^{85}$ Rb。对于涡旋MOT的原子直接冷却远低于多普勒温度，没有任何额外的子多普勒冷却阶段，而混合MOT的温度已被测量略高于多普勒温度限制。在这两种情况下，所获得的较低温度确保了便携式量子传感器和许多其他应用所需的捕获原子的量子行为。
2018-02-15 physics.atom-ph
1D and 2D optical lattices on a chip for quantum computing
提出了一种在介质衬底上制作冷原子光频偶极力微阱阵列的方法。陷阱是光波导上方的倏逝波场中的节点，由不同波导模式的干涉产生。这些陷阱具有在开发用于量子计算的基于中性原子的架构中所寻求的特征：~ 1 mW的激光功率产生在波导上方150 nm处的非常紧密的陷阱，其中陷阱振动频率~ 1 MHz并且振动基态尺寸~ 10 nm。阵列是可扩展的，并且允许为量子逻辑操作寻址各个站点。
2004-06-10 physics.atom-ph
Scanning magnetoresistance microscopy of atom chips
基于表面的微加工线或图案化磁性膜的几何形状可用于磁性捕获和操纵超冷中性原子或玻色-爱因斯坦凝聚体。我们使用具有高空间分辨率和高场灵敏度的扫描磁阻（MR）显微镜来研究这种原子芯片的磁性。我们表明，MR传感器非常适合观察由导线或磁性材料中的缺陷引起的磁场的微小变化，这些缺陷最终导致超冷原子云的碎裂。测量也提供了一个小的几何调制沿边缘的载流细导线产生的磁场。比较我们的测量与一个完整的数值计算的电流在电线和随后的磁场显示出良好的协议。我们的研究结果突出了使用扫描MR显微镜作为一个方便和强大的技术，精确地表征原子芯片表面附近产生的磁场。
2007-04-24 physics.atom-ph
Scalable chip-based 3D ion traps
Physikalisch-Technische Bundesanstalt（德国联邦物理技术研究院）；Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Institut für Satellitengeodäsie und Inertialsensorik（德国航空航天中心卫星测地与惯性传感器研究所）；Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät, Universität Siegen（锡根大学理学院）；eleQtron GmbH（eleQtron有限公司）；Institut für Quantenoptik, Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学量子光学研究所）
本文综述了芯片基三维离子阱的最新进展，包括材料选择、片上滤波组件集成和真空紧凑电连接，并基于有限元法模拟讨论了集成微光学而不干扰离子的可能性。
2026-06-23 physics.atom-ph quant-ph
Optical atomic clocks on all-optical atom chips
National Physical Laboratory（英国国家物理实验室）
本文研究基于全光原子芯片的锶原子光钟，利用魔术波长减小频移，可通过交流斯塔克位移补偿频移，仅用蓝失量倏逝光场即可运行，短期稳定度约10⁻¹⁶/秒，准确度约5×10⁻¹⁵。
2026-10-12 physics.atom-ph
One dimensional lattice of permanent magnetic microtraps for ultracold atoms on an atom chip
报道了在原子芯片上制作的周期为10微米的一维永磁晶格中超冷原子的加载和捕获。产生磁晶格势的凹槽结构被制造在硅衬底上，并涂覆有有效厚度为960 nm的垂直磁化的多层TbGdFeCo/Cr膜。超冷原子在Z线磁阱中被蒸发冷却，然后通过施加适当的偏置场被热转移到磁晶格势。在我们的实验条件下的陷阱频率高达90 kHz的磁晶格中的测量和原子被困在距离小于5微米的表面与测量寿命约450 ms。这些结果是重要的背景下的中性原子的量子相干性的研究在原子芯片上的周期性磁势。
2008-01-04 physics.atom-ph
Electrostatic trapping and in situ detection of Rydberg atoms above chip-based transmission lines
主量子数为$n=48$、电偶极矩为4600 D的里德堡-斯塔克态氦原子束，在实验室固定的参考系中，在传输线减速器的连续运动电阱中，从平均初始纵向速度2000 m/s减速到零速度。在这个过程中，应用了高达$-1.3\times10^{7}$ ~m/s的$^2$加速度，并且实现了每个原子的$ΔE_{\mathrm{kin}}=1.3\times10^{-20}$ ~J（$ΔE_{\mathrm{kin}}/e = 83$ ~meV）的动能变化。引导和减速的原子，和那些被限制在静止的静电陷阱，被检测到原位脉冲电场电离。减速器内的粒子轨迹的数值计算的结果已被用来验证所观察到的减速效率，并在实验数据的解释援助。
2016-03-17 physics.atom-ph
Optimised surface-electrode ion-trap junctions for experiments with cold molecular ions
我们讨论了两种类型的表面电极射频离子阱阵列，使集成的实验与同情冷却的分子离子的单片芯片设备之间的结的设计和优化。一个多目标的优化程序适用于一个任意的平面结的详细描述，并讨论了四个四极子之间的交叉结以及一个四极子到八极子结的结果。基于这些优化的功能元件，我们提出了一个多功能的离子阱芯片的实验与冷分子离子的温度在毫开尔文范围内。这项研究打开了大门，扩展复杂的芯片为基础的捕获技术，库仑结晶分子离子在质谱，光谱，控制化学和量子技术的潜在应用。
2017-01-23 physics.atom-ph
An optical lattice on an atom chip
光偶极阱和原子芯片是对中性原子进行量子操纵的两种非常有力的工具。我们证明，这两种方法可以结合起来，通过创建一个原子芯片上的光晶格潜力。利用原子芯片表面作为高质量的反射镜，对红失谐激光束进行逆反射，产生纯光学扁形陷阱的垂直阵列。我们将热原子从芯片加载到晶格中，并观察到冷却到二维区域，其中热能小于横向激发的量子。利用芯片产生的玻色-爱因斯坦凝聚体，我们证明了晶格中的相干布洛赫振荡。
2009-05-13 physics.atom-ph
Realization of a chip-based hybrid trapping setup for $^{87}$Rb atoms and Yb$^{+}$ Ion crystals
本文提出并验证了一种集成平面原子芯片阱的离子阱芯片，实现了Yb$^{+}$离子晶体和$^{87}$Rb原子的混合囚禁，解决了原子-离子混合阱中的对准与独立调控难题。
2024-01-05 physics.atom-ph quant-ph
Optically Tailored Trapping Geometries for Ultracold Atoms on a Type-II Superconducting Chip
超导原子芯片在实现对超冷原子的囚禁结构方面具有非常显著的优势。我们扩展这些优势，进一步发展的能力，动态定制的超导陷阱架构。通过将光学图像转移到超导膜的表面上来加热超导膜的选定部分，我们能够改变电流密度分布并产生所需的捕获电势。这种方法使我们能够改变磁阱的形状和结构，从而在原子电子学中实现多方面的应用。
2019-05-09 cond-mat.supr-con physics.atom-ph quant-ph
Fabrication of an atom chip for Rydberg atom-metal surface interaction studies
本研究制备了一种用于研究$^{87}$Rb里德堡原子与Au表面相互作用的原子芯片，通过微加工载流导线产生高磁场梯度紧密囚禁冷原子，并采用平坦化聚酰亚胺介电层隔开热蒸发Au表面层与囚禁导线，以实现明确的原子-表面距离激发。
2025-10-13 physics.atom-ph
Two-dimensional array of microtraps with atomic shift register on a chip
捕获原子的阵列是开发包括用于存储和处理量子信息的大量物理量子位的寄存器的理想起点。一种非常有前途的方法涉及在称为原子芯片的微制造设备上产生的中性原子陷阱，因为几乎任意的陷阱配置都可以在坚固而紧凑的封装中实现。然而，到目前为止，原子芯片实验一直集中在包含单个或几个单独陷阱的小型系统上。在这里，我们报告的实验上的二维阵列的捕获超冷原子云准备使用一个简单的磁膜原子芯片。我们能够将原子装载到数百个紧密限制和光学分辨的阵列位置中。然后，我们将单个原子云冷却到量子简并所需的临界温度。利用原子芯片作为原子移位寄存器，原子在芯片表面上穿梭，并且使用聚焦激光来快速清空各个陷阱来实现原子的局部操纵。
2009-02-13 physics.atom-ph quant-ph
A planar multipole ion trap
我们报告的实现基于芯片的多极离子阱制造的微机电系统（MEMS）技术。它提供了离子约束在一个几乎无场的体积之间的两个平面的射频电极，沉积在玻璃基板上，这允许光学访问的陷阱。提出了有效俘获势的解析模型，并与数值计算进行了比较。实现了对氩离子的稳定捕获，测得寿命为16秒。静电荷的芯片表面的研究，发现同意的数值估计。
2007-12-10 physics.atom-ph
Magneto-Optical Trap Field Characterization with the Directional Hanle Effect
我们演示了使用空间发射模式来测量磁光阱中使用的磁场。汉勒效应的方向性方面给出了磁场的直接、视觉呈现，其中较亮的荧光指示较大的场。它可以用来确定磁场的方向和大小。它特别适合于表征和对准磁光阱，除了通常在磁光阱中使用的设备或设置之外，几乎不需要额外的设备或设置，并且对磁光阱中通常存在的大小的场最敏感。
2018-09-21 physics.atom-ph
Fluorescence-lifetime-limited trapping of Rydberg helium atoms on a chip
亚稳态（1 s）（2 s）的$^3{\rm S}_1$氦原子产生的超音速束被激发到里德伯-斯塔克态（$n$在$27-30$范围内）在低温环境中，随后减速，并捕获以上，表面电极减速器。在捕获实验中，里德伯原子在75~ $μ$ s和33~mm的距离内静止，并在$0-525$ ~ $μ$ s范围内保持静止时间$t_{\mathrm{trap}}$，然后再被脉冲场电离加速用于探测。使用自制的阀产生持续时间约为20 $μ$ s的短气体脉冲，使得能够减少气体脉冲的尾部部分中与原子碰撞所产生的损失。将减速器冷却到4.7 K进一步抑制了由黑体辐射和与从减速器表面脱附的原子碰撞引起的跃迁引起的损失。减速过程中原子损失的主要贡献（60%）归因于能量高于陷阱鞍点的原子从减速器移动陷阱中逃逸、自发发射以及与气体脉冲尾部中的原子碰撞，每一个仅造成约20%的原子损失。在4.7 K时，发现实验中捕获阶段的原子损失几乎完全由自发发射引起，并且发现陷阱寿命对应于里德伯-斯塔克态的自然寿命。提高温度到100 K增强了陷阱的损失由黑体辐射刺激的转变。
2019-04-16 physics.atom-ph
Low power consumption grating magneto-optical trap based on planar elements
本文提出一种基于高衍射效率光栅芯片和低功耗嵌套平面线圈芯片的GMOT系统，在被动泵浦真空中俘获106个87Rb原子，显著降低功耗并推动冷原子器件小型化应用。
2024-01-16 physics.atom-ph
Symmetric micro-wave potentials for interferometry with thermal atoms on a chip
提出了一种基于状态选择绝热势的双微波频率囚禁原子干涉仪。我们表明，这种配置提供了一种方法来实现高度的对称性之间的两个臂的干涉仪，这是必要的相干分裂和重组的热（即非凝聚）原子。由此产生的干涉仪有望实现高对比度和长相干时间，同时避免基于被困玻色-爱因斯坦凝聚体的干涉仪的平均场相互作用问题。
2014-12-23 physics.atom-ph
Experiments on a videotape atom chip: fragmentation and transport studies
本文报道了超冷铷原子被限制在微型磁阱中的实验，磁阱是用安装在原子芯片上的磁化录像带制作的。的粗糙度的限制潜力的研究与原子云在几个微开尔文的温度和在30和80微米之间的距离从录像带芯片表面。通过这种方式，表征了由靠近芯片中心区域的磁化录像带产生的磁场的不均匀性。此外，我们展示了一种新的传输机制，使我们运送冷原子限制在阵列的录像带磁微陷阱的距离高达1厘米平行的芯片表面。这种输送机制使我们能够调查芯片的表面，并观察不同区域的潜在粗糙度效应。
2010-03-23 physics.atom-ph
Chip-integrated voltage sources for control of trapped ions
捕获离子量子信息处理器提供了许多优点，可以在大量量子比特上实现高保真操作，但目前的实验需要庞大的外部设备来对许多离子进行经典和量子控制。我们证明了低温操作的离子阱，采用单片集成的高电压CMOS电子（$\pm 8\mathrm{V}$全摆幅）产生表面电极控制电位，而不需要外部的模拟电压源。串行总线对单个芯片内的16个数模转换器（DAC）的阵列进行编程，这些DAC向芯片上的分段电极施加电压以控制离子运动。此外，我们提出了一个集成电路，使用模拟开关，以减少电压噪声的陷阱电极上，由于集成放大器超过$50\mathrm{dB}$。我们验证了我们的集成电子的功能，通过执行诊断与捕获的离子，并发现噪声和速度性能类似，我们观察到使用外部控制元件。
2018-10-16 physics.atom-ph quant-ph
Vacuum Pressure Measurements using a Magneto-Optical Trap
碱金属原子磁光阱的加载动力学可以作为真空压力的可靠度量，加载时间T指示压力小于或等于[2 × 10 ^（-8）Torr s]/T。这种关系是准确的，大约一个因素的两个以上的广泛变化的陷阱参数，背景气体成分，或捕获的碱性物质。该方法的低压极限确实取决于阱参数，但通常扩展到10^（-10）托范围。
2012-03-01 physics.atom-ph
Cold molecular ions on a chip
我们报道了离子阱芯片表面上分子离子的感应冷却和库仑结晶。N $_2^+$和CaH $^+$离子被限制在表面电极射频离子阱中，并通过与激光冷却的Ca $^{+}$离子的相互作用冷却到毫开尔文范围内的长期平移温度。由表面电极产生的捕获电势的配置使得能够形成平面双组分库仑晶体和分子从芯片上的原子离子的空间分离。利用分子动力学模拟对库仑晶体的结构和热性能进行了表征。本研究将基于芯片的捕获技术扩展到库仑结晶分子离子，在质谱、冷化学、量子信息科学和光谱学中具有潜在的应用。
2014-04-16 physics.atom-ph physics.chem-ph
Electromagnetically induced absorption in magneto-optically trapped atoms
在磁光阱中，利用低强度连续共传播泵浦光场和探测光场，在$% ^{85}Rb$样品上观察到电磁诱导吸收（EIA）。在中等俘获场强下，EIA谱由俘获四极磁场对原子基态产生的塞曼效应决定。使用EIA光谱的磁场映射的冷原子样品的说明。
2000-09-28 physics.atom-ph
Rubidium lifetime in a dark magneto-optical trap
在暗磁光阱（DMOT）中，测量了不同超精细态布居数的铷原子的寿命。如果原子处于亮态的时间越长，则铷原子在陷阱中的寿命越短。这种效应的一个简单的解释是基于铷电子激发后，铷与周围热原子碰撞截面的增加。
2006-12-24 physics.atom-ph
Improved magneto-optical trapping of a diatomic molecule
我们目前的实验结果从一个新的计划磁光捕获一氟化锶（SrF）分子，它提供了增加的限制相比，我们原来的工作。改进的磁光阱采用了M。Tarbutt，\emph{arXiv preprint} 1409.0244，它首次提供了对磁光阱（MOT）中回复力来源的洞察，其中循环跃迁包括暗塞曼子能级（称为II型MOT）。我们测量的径向弹簧常数$20\times$大于我们原来的工作与SrF，相当于原子II型MOT中报道的弹性常数。我们实现了一个陷阱寿命$τ_{\rm{MOT}}=136(2)$ ~ms，超过$2\times$长于原来报道的SrF。最后，我们证明了进一步冷却的捕获分子，简单地增加捕获激光器的失谐。我们的捕获方案仍然是原子技术的直接延伸，并标志着通过激光冷却直接生产大，致密，超冷分子气体的一步。
2014-12-28 physics.atom-ph
Single vortex fluctuations in a superconducting chip as generating dephasing and spin flips in cold atom traps
我们研究捕获的冷原子由一个极端的II型超导芯片中的一个单一的涡旋线，允许钉扎和摩擦。我们评估原子的自旋翻转率和失相由于在平衡的涡旋波动，发现它们迅速衰减时，到涡旋的距离超过磁穿透长度。我们发现，有特殊的自旋取向，取决于自旋位置相对于涡，在该自旋退相大大减少，而垂直方向有一个减少的自旋翻转率。我们还表明，涡必须垂直于表面的一般形状的涡。
2012-05-08 cond-mat.supr-con physics.atom-ph
Instability threshold in a large balanced magneto-optical trap
在磁光阱中制备的大团冷原子云，当俘获激光的频率接近原子共振频率时，会产生时空不稳定性。该系统与捕获等离子体具有密切的相似性，其中有效的库仑相互作用是由散射光子的交换引起的，并导致捕获原子的集体非线性动力学。在本文中，我们报告了详细的实验研究的不稳定性阈值，并与三维模拟的相互作用，激光驱动的云比较。
2020-03-24 physics.atom-ph
Planar Integrated Magneto Optical Trap
摘要磁光阱（MOT）是收集和制备冷原子的重要工具，具有广泛的应用。我们展示了一个平面集成的MOT通过结合一个光栅芯片和一个磁线圈芯片。平面光栅芯片将传统的六光束配置简化为单个激光束;平面线圈芯片取代了传统的圆柱形几何形状的反亥姆霍兹线圈。我们在平面集成的MOT中捕获了10^{4}个冷^{87} \text{Rb}原子，位于芯片表面上方3-9 mm处。这种新颖的配置有效地减少了体积，重量和复杂性的MOT，带来的好处，包括重力仪，时钟和量子存储器设备的应用。
2021-07-15 physics.atom-ph physics.optics
A planar ion trap chip with integrated structures for an adjustable magnetic field gradient
我们提出了一个分段的表面离子阱集成载流结构的设计，制造和表征。后者产生空间变化的磁场，这是离子有效自旋之间的磁梯度感应耦合所必需的。我们证明了172 Yb+离子的字符串的捕获，表征的陷阱和地图磁场的射频-光学双共振光谱的性能。此外，我们应用和表征的磁梯度，并证明在一个字符串的三个离子使用RF辐射的个人寻址。
2013-09-30 physics.atom-ph quant-ph
Behavior of a very large magneto-optical trap
研究了含$1.4 \times 10^{11}$ Rb $^{87}$原子的超大磁光阱的标度行为。通过改变捕获光束的直径，我们能够改变捕获原子的数量超过5个数量级。然后，我们研究的加载和大小的VLMOT的标度律，并分析在这个政权的库仑，光介导的排斥原子之间的相互作用预计将发挥重要作用的密度分布的形状。
2014-10-08 physics.atom-ph
Phase-space description of the magneto-optical trap
本文导出了一维磁光阱中原子的一个详尽的动力学模型。结果表明，原子密度是由一个弗拉索夫-福克-普朗克方程，加上两个简单的微分方程描述的陷阱光束的传输。类比这样一个系统与等离子体进行了讨论。这组方程，然后通过一些近似简化，它表明，校正项必须添加到通常在这种情况下使用的模型。
2010-09-08 physics.atom-ph
Simultaneous Magneto-Optical Trapping of Two Lithium Isotopes
在基于全半导体激光器系统的磁光阱中，同时囚禁了4 × 10^8费米子6 Li原子和9 × 10^9玻色子7 Li原子。我们优化了用于交感蒸发冷却的双同位素样品。这是产生费米锂原子量子简并气体的关键一步。
1999-09-06 physics.atom-ph
Improved magneto-optical trapping of Ca
我们调查的限制因素，在标准实施的钙磁光阱。我们发现，从4s 5 p 1 P1态的相互组合跃迁用于从3d 4s 1D 2态再泵浦电子布居，严重降低了陷阱寿命。我们探索七种替代的再泵浦方案理论和实验研究其中五个。我们发现，所有这五个方案产生的陷阱寿命显着增加，从而提高原子数和峰值原子密度高达~ 20倍和~ 6倍，分别。这些转变之一，在453 nm处，示出接近的基本限制的钙磁光阱与再泵浦仅从3d 4s 1D 2状态，产生的陷阱寿命为~5秒。
2017-01-18 physics.atom-ph
Bose-Einstein-condensate source on an optical-grating-based atom chip for quantum sensor applications
本文提出在单个光栅原子芯片上集成激光冷却、光栅磁光阱和强制蒸发，仅用一束冷却光制备出6×10^4个铷-87原子的玻色-爱因斯坦凝聚体，显著提升了冷原子惯性传感器在恶劣现场环境中的鲁棒性与可靠性。
2025-01-06 physics.atom-ph
Sub-millikelvin dipolar molecules in a radio-frequency magneto-optical trap
我们证明了一个计划的磁光捕获一氟化锶（SrF）分子的温度低一个数量级和相空间密度的三个数量级高于以前获得的激光冷却的分子。在我们的陷阱中，光学暗态是不稳定的快速和同步逆转的捕获激光偏振和施加的磁场梯度。分子的数量和陷阱的寿命也显着改善，从以前的工作，通过加载高激光功率的陷阱，然后降低长期捕获的功率。通过该过程，可实现低至400 $μ$ K的温度。
2015-11-03 physics.atom-ph
A definitive number of atoms on demand: controlling the number of atoms in a-few-atom magneto-optical trap
几个85 Rb原子被困在一个微米大小的磁光阱与高四极磁场梯度和原子的数量被精确控制通过抑制随机加载和损失事件通过实时反馈的磁场梯度。测得的单原子占据几率高达99%。五个原子也被困在高占领概率。本技术可用于制造确定性原子源。
2006-04-11 physics.atom-ph
Loss of molecules in magneto-electrostatic traps due to nonadiabatic transitions
我们分析了一个顺磁性，偶极分子在一个通用的“磁-静电”陷阱，其中可能存在磁场和电场的动力学。使用一个简化的分子模型，结合系统的主要特征的势能，发现支配的分子的动力学。我们讨论了不同场几何形状的俘获势的形状，以及非绝热跃迁到非俘获态的可能性，即，四极磁原子阱中Majorana跃迁的类似物。在当前的实验中，最大限度地提高陷阱中分子的寿命是非常令人关注的，我们评估了非绝热跃迁对可获得的陷阱寿命的影响。
2008-06-13 physics.atom-ph
Self-driven nonlinear dynamics in magneto-optical traps
我们提出了一个理论模型，描述最近观察到的集体效应在大型磁光囚禁原子系综。基于动力学描述，我们开发了一个有效的测试粒子的方法，它除了单原子光的压力占其他相关的影响，如激光衰减和部队，由于多重散射光与位置相关的吸收截面。我们的计算证实了动力学不稳定性的存在，并提供了更深入的了解所观察到的系统动力学。
2006-02-10 physics.atom-ph
Modeling magneto-optical trapping of CaF molecules
分子的磁光俘获力远弱于碱金属原子，因为当存在多个基态时，光子散射率会降低，并且因为光泵入暗态。当上态的塞曼分裂比下态小得多时，力进一步减小。我们使用速率模型来估计CaF分子的磁光阱（MOT）中的捕获力和阻尼力的强度，使用A $^{2}Π_{1/2}$ - X $^{2}Σ^{+}$跃迁或B $^{2}Σ^{+}$ - X $^{2}Σ^{+}$跃迁。我们确定了一个新的机制时，出现的磁光捕获，在每一个光束的MOT，两个激光组件具有相反的偏振和不同的失谐地址相同的过渡。这种机制产生一个强大的捕获力，即使在上层状态有很少或没有塞曼分裂。当使用A $^{2}Π_{1/2}$ - X $^{2}Σ^{+}$转变时，它是负责捕获力的主要机制。
2015-09-14 physics.atom-ph
The Dual Frequency Anisotropic Magneto-Optical Trap
由磁光阱产生的冷原子云已知表现出不稳定性。我们研究在本文中的限制，它可以实现一个实验陷阱类似的配置理论上研究，即主要陷阱的一个方向是特权。我们研究了各向异性陷阱的静态行为，其中各向异性的结果基本上是从使用两个不同的激光频率的武器的陷阱。这样的陷阱具有非常令人惊讶的行为，特别是对于某些激光频率，云消失，而对于更小和更大的频率，云存在。建立了一个模型来解释这些行为。我们特别表明，重现实验观察，该模型必须考虑到交叉饱和效应。此外，不同方向之间的耦合也不容忽视。
2013-05-14 physics.atom-ph
Production and characterization of a dual species magneto-optical trap of cesium and ytterbium
我们描述了一种设计用于捕获和冷却Yb和Cs混合物的装置。该装置包括一个双物种的溢出炉源，双物种塞曼慢，磁光陷阱在一个超高真空科学室，和相关的激光系统。双物种塞曼较慢的是用来加载顺序的两个物种到各自的陷阱。它的设计是灵活的，并可能适用于其他实验与不同的混合物的原子物种。该装置提供了良好的光学访问，并可以施加大的磁偏置场被困原子。该装置在光学糖蜜中以13.3 $μ$ K有规律地产生10个${}^{8}$ Cs原子，并在窄带磁光阱中冷却到22 $μ$ K产生10个${}^{9}$ Yb原子。
2015-07-03 physics.atom-ph
