Compact structures for single-beam magneto-optical trapping of ytterbium
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.（德国航空航天中心）；Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）；Physikalisch-Technische Bundesanstalt（德国联邦物理技术研究院）
本文提出两种紧凑消色差反射镜结构，实现镱原子单光束磁光阱，并在准平面结构中首次实现费米子碱土类同位素的两级冷却与囚禁。
2024-03-12 physics.atom-ph
Simultaneous magneto-optical trapping of lithium and ytterbium atoms towards production of ultracold polar molecules
我们首次成功地实现了锂（$^6$ Li）和镱（$^{174}$ Yb）原子的同时磁光捕获（MOT），以制备超冷极性分子LiYb。为此，我们研制了一台以两种原子为原子源的双原子炉，并成功地观察到了Li和Yb原子在双原子炉原子束中的光谱。我们为CO $_2$激光器建造了真空室，包括带有锌硒（ZnSe）窗口的玻璃池，这是蒸发和交感冷却的有用的光阱光源。压缩MOT中的典型原子数和温度分别为7个$\times10^3$原子，对于$^6$ Li为640 $μ$ K，对于$^{174}$ Yb为7个$\times10^4$原子和60 $μ$ K。
2009-08-14 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
Crossed-Beam slowing to enhance narrow-line Ytterbium Magneto-Optic Traps
我们展示了一种方法，以提高原子装载率的镱（Yb）磁光阱（MOT）上的556 nm ${^1S}_0 \rightarrow {^3P}_1$互组合过渡（窄线宽$Γ_g = 2π\times 182$ kHz）。在399 nm ${^1S}_0 \rightarrow {^1P}_1$跃迁（宽线宽$Γ_p = 2π\times 29 $ MHz）附近的原子束的传统塞曼减慢之后，在交叉光束几何形状中的两个激光束，频率调谐在相同跃迁附近，在紧接MOT之前提供额外的减慢。使用这种技术，我们观察到的一个因素的改进，在窄线Yb MOT的原子加载率。这种方法的相对简单性和通用性，使它很容易采用其他实验涉及窄线MOT。我们还提出了一个数值模拟，这两个阶段的慢化过程中所观察到的实验参数的依赖性，并使用它来评估潜在的改进的方法。
2020-09-11 physics.atom-ph
Frequency stabilization of a 739 nm laser to an $I_2$ spectrum for trapped Ytterbium ions
本研究利用声光调制转移光谱将739 nm钛宝石激光稳定到碘分子超精细跃迁，实现13 s平均下$3.83×10^{-11}$的稳定度，优化后达理论信噪比，为囚禁镱离子实验的激光锁定提供理想频率参考。
2022-03-02 physics.atom-ph
Two-color magneto-optical trapping of ytterbium atoms
该研究利用镱原子的宽单重态和窄互组合跃迁构建双色磁光阱，实现快速装载与高效冷却，并系统研究了互组合跃迁的屏蔽效应，成果可推广至其他碱土类原子。
2025-10-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
A robust, high-flux source of laser-cooled ytterbium atoms
我们提出了一种高通量的冷镱原子源，它是坚固的，重量轻，维护成本低。我们的装置提供$10^9$原子/s到一个三维磁光阱，而不需要水冷却或高电流电源。我们实现这一点，采用塞曼慢和二维磁光阱完全基于永磁体在Halbach配置。这种策略最大限度地减少了机械复杂性、杂散磁场和发热，同时几乎不需要维护，使其适用于寻求最小化电力消耗的嵌入式系统和大规模实验，以降低其子系统的复杂性。
2020-08-17 physics.atom-ph
Measuring the nuclear magnetic quadrupole moment of optically trapped ytterbium atoms in the metastable state
提出利用中性$^{173}$Yb原子$^3P_2$亚稳态测量核磁四极矩（MQM）的方案，结合激光冷却与俘获技术提供长自旋相干时间，并通过相对论计算证实原子电子产生的巨大磁场梯度能放大MQM效应，有望将MQM灵敏度提升一个数量级以上。
2023-10-25 physics.atom-ph
Dual-Mode Operation of an Optical Lattice Clock Using Strontium and Ytterbium Atoms
我们已经开发了一种光晶格时钟，它可以工作在两种模式：锶（Sr）时钟模式和镱（Yb）时钟模式。Sr-Yb光晶格时钟的双模操作是通过在时钟的真空室内交替冷却和捕获$^{87}$ Sr和$^{171}$ Yb原子来实现的。Sr和Yb原子的光晶格分别以水平和垂直配置排列，导致被捕获的Sr和Yb原子之间的小距离为100 $μ$ m。依次询问俘获原子中的$^{1}$ S $_{0}$ - $^{3}$ P $_{0}$时钟跃迁，并将时钟激光器稳定到跃迁。我们利用Sr-Yb光晶格时钟的双模工作原理，实现了Sr和Yb时钟跃迁频率比的测量。由于Sr和Yb原子共享相同的黑体辐射，双模操作可以降低频率比测量中黑体辐射漂移的不确定性。
2018-06-06 physics.atom-ph
Systematic Shifts for Ytterbium-ion Optical Frequency Standards
对波长分别为435.5nm和467 nm的四极和八极跃迁的单阱镱离子光频标的投影系统不确定度进行了估算。离子的有限温度及其与外部场的相互作用导致测量频率相对于其绝对值的漂移。由于电四极矩，诱导极化和离子的过度微动的频移依赖于电场，这是在这篇文章中估计。阱电极的几何形状也会产生不需要的电场，这在我们的计算中已经考虑到了。还估计了在环境温度下由于电磁辐射引起的磁场感应位移和斯塔克位移。在CSIR-NPL，我们正在开发一种基于八极跃迁的频率标准，其系统不确定性比使用四极跃迁的频率标准小一个数量级，如本文所述。
2014-05-21 physics.atom-ph
Sub-Doppler cooling of ytterbium with the $^{1}S_{0}$-$^{1}P_{1}$ transition including $^{171}$Yb (I=1/2)
本文报道了在磁光阱中利用$^{1}S_{0}$ - $^{1}P_{1}$跃迁对中性的$^{171}$ Yb和$^{173}$ Yb进行的亚多普勒激光冷却。我们使用两个独立的手段来估计几个Yb同位素的原子云的温度。MOT云成像和释放-再捕获两种方法表现出一致性。对于$^{171}$ Yb和$^{173}$ Yb，分别记录到低于400 $μ$ K和200 $μ$ K的温度，而对于$^{172}$ Yb和$^{174}$ Yb，测量到约1 mK。相比之下，相关的1D多普勒冷却温度极限为694 $μ$ K。在$σ^{+}-σ^{-}$光场阱中I=1/2 $^{171}$ Yb同位素的亚多普勒冷却进一步证明了西西弗斯冷却机制发生在这种3D磁光阱中。
2014-05-06 physics.atom-ph
Resonance enhanced isotope-selective photoionization of YbI for ion trap loading
中性镱（YbI）和单电离镱（YbII）在量子光学、计量学和量子信息科学的实验中有着广泛的应用。我们报告的调查同位素选择性的两个光电离的Yb I，允许有效的装载离子阱与Yb II。结果上提出了两种颜色（399 nm和369 nm）和单色（399 nm）的光电离和它们的效率相比，电子碰撞电离。几乎确定性加载到一个线性保罗陷阱的所需数量的Yb II离子。
2010-06-17 physics.atom-ph
Integrated optical addressing of a trapped ytterbium ion
我们报告的加热速率和光致电荷的表征上的微加工表面离子阱集成波导。微加工表面离子阱作为量子信息平台，由于其可扩展性和可制造性而受到相当大的关注。在这里，我们的特点交付435 nm的光通过波导和衍射耦合器到一个单一的镱离子在一个紧凑的陷阱。我们在室温下测量$0.78\pm0.05$ q/ms的轴向加热速率，并且没有看到由于波导的存在而增加。此外，由于暴露的电介质外耦合器的充电引起的电场在初始移位之后在正常操作下稳定。稳定后的频率不稳定性测量为0.9 kHz。
2021-04-27 physics.app-ph physics.atom-ph physics.ins-det
Studies of thorium and ytterbium ion trap loading from laser ablation for gravity monitoring with nuclear clocks
紧凑而坚固的钍离子阱使下一代基于钍-229核低能同质异能跃迁的原子钟技术成为可能。我们的目标是在射频电磁线性Paul阱中激光烧蚀加载单个三重电离钍。离子的检测是基于一个改进的质谱仪和单离子灵敏度的channeltron。在这项研究中，我们成功地创建和检测232 Th+和232 Th 2+离子从等离子体羽流，研究其产量的演变，并比较负载到四极离子阱与Yb。我们探索了未来低成本229 Th 3+捕获的激光烧蚀加载的可行性。钍烧蚀产率显示出强烈的耗尽，这表明我们已经从表面烧蚀了氧化物层，并且离子是等离子体羽流演化和碰撞的结果。我们的结果与其他元素及其氧化物的类似实验符合得很好。
2020-07-29 physics.atom-ph quant-ph
Fiber-comb-stabilized light source at 556 nm for magneto-optical trapping of ytterbium
在556 nm处发射的频率稳定的光源通过将1112 nm激光器倍频来实现，该1112 nm激光器被锁相到基于光纤的光学频率梳。1112 nm激光器是掺镱（Yb）分布反馈光纤激光器或使用外腔二极管激光器作为主激光器的主从激光器系统。我们已经在五天的时间内实现了光源的连续频率稳定。在此光源下，我们利用1 S 0 - 3 P1互组合跃迁完成了Yb原子的第二阶段磁光俘获。当使用飞行时间方法测量时，MOT中的超冷原子的温度为40 uK，并且这足以将原子装载到光晶格中。基于光纤的频率梳是冷原子实验中控制激光频率的有效工具。
2010-05-18 physics.atom-ph physics.optics
Degenerate Bose-Fermi mixtures of rubidium and ytterbium
我们首次实现了玻色子$^{87}$ Rb和费米子$^{171}$ Yb原子在混合光偶极阱中的量子简并混合，该混合光偶极阱具有可调谐的、依赖于物种的捕获势。$^{87}$ Rb被证明是一个可行的制冷剂的非相互作用的$^{171}$ Yb原子，冷却到$2.4 \times 10^5$ $^{171}$ Yb原子的温度为$T/T_F = 0.16(2) $，同时形成一个$^{87}$ Rb BEC的$3.5 \times 10^5$原子。此外，我们证明了我们的能力，独立定制的潜力，为每个物种，这铺平了道路，研究杂质浸在玻色气体。
2015-10-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
All-optical transport and compression of ytterbium atoms into the surface of a solid immersion lens
提出了一种将174Yb原子加载到固体浸没透镜表面附近的单层光阱中的全光学方法，该方法提高了显微镜系统的数值孔径。利用三个光学偶极阱组成的系统将原子输运到表面以下20 μ m的区域。“光学手风琴”技术用于产生冷凝物并将原子压缩到120 nm的宽度和距离表面1.8 um的距离。此外，我们能够证实，压缩后的冷凝表现为二维量子气体。
2012-09-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Observation and absolute frequency measurements of the 1S0 - 3P0 optical clock transition in ytterbium
本文报道了镱的两个奇同位素的（6s^2）1 S_0-（6s 6p）3 P_0高禁带跃迁的直接激发。当扫描激发激光频率时，通过监测磁光阱中~70 uK处原子云的耗尽来检测吸收。在171 Yb（F=1/2）中测得的频率为518，295，836，593.2 +/- 4.4 kHz。在173 Yb（F=5/2）中测得的频率为518，294，576，850.0 +/- 4.4 kHz。测量是由NIST铯喷泉钟校准的飞秒激光频率梳进行的，不确定性降低了近百万倍。这些J=0到J=0跃迁的自然线宽被计算为~10 mHz，使得它们非常适合于支持基于光晶格中的限制的新一代光学原子钟。
2005-03-31 physics.atom-ph
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
Site-resolved imaging of ytterbium atoms in a two-dimensional optical lattice
报道了一种用于二维光晶格中超冷镱原子成像的高分辨率显微镜系统。通过使用紫外强跃迁与固体浸没透镜和高分辨率光学器件相结合，我们的系统解决了单个站点在光晶格与544 nm的间距。在成像过程中没有任何冷却机制，使用浅基态和深激发态势的组合来实现包含原子所需的深势。详细研究了这种设置的寿命和局限性。
2015-06-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Ytterbium atom interferometry for dark matter searches
本研究分析了实验室及长基线镱原子干涉仪对多类暗物质的探测灵敏度，验证了其技术可行性，有望大幅提升暗物质及精细结构常数变化的探测能力。
2024-09-13 physics.atom-ph
Two-color Ytterbium MOT in a compact dual-chamber setup
提出一种紧凑型双腔装置制备超冷镱原子的双色MOT方案，利用2D MOT与3D MOT结合宽窄跃迁实现高效原子积累与冷却，并发现三重态布居使俘获原子数翻倍。
2024-12-09 physics.atom-ph quant-ph
A versatile dual-species Zeeman slower for caesium and ytterbium
我们描述了一个多功能的双物种塞曼慢Cs和Yb，这是很容易适应与其他碱金属和碱土金属使用的设计，施工和操作。借助分析模型和数值模拟的减速器的行动，我们突出了几个现实世界中的问题，影响性能的减速器，并讨论有效的解决方案。为了将Yb捕获到磁光阱（MOT）中，我们使用在399 nm处的宽的$^1S_0$到$^1P_1$的跃迁用于较慢的，并且使用在556 nm处的窄的$^1S_0$到$^3P_1$的互组合线用于MOT。Cs MOT和更慢的都使用852 nm处的D2线（$6^2S_{1/2}$至$6^2P_{3/2}$）。我们证明，在几秒钟内，塞曼慢加载超过$10^9$ Yb原子和$10^8$ Cs原子到各自的MOT。这些是对超冷混合物和分子进行进一步实验的理想起始数。
2015-12-22 physics.atom-ph
Measurement of Differential Static Polarizability and Frequency of an Inner-Shell Orbital Clock Transition in Lattice-Trapped 174Yb
State Key Laboratory of Precision Spectroscopy, East China Normal University（精密光谱学国家重点实验室，华东师范大学）
本研究测量了晶格束缚174Yb内壳层轨道跃迁的微分静态极化率和频率，为寻找标准模型外的新物理提供了新数据。
2026-01-19 physics.atom-ph
Compact laser system for a laser-cooled ytterbium ion microwave frequency standard
基于$^{171}\mathrm{Yb^{+}}$在~12.6 GHz的基态跃迁的可移动微波频率标准的发展需要一个紧凑的激光系统用于冷却离子，清除长寿命状态，也用于光电离。在本文中，我们描述了一个合适的紧凑型激光器系统的发展的基础上，6 U高度机架安装的安排与整体尺寸$260 \times 194 \times 335$ mm。激光输出在369 nm（用于冷却），399 nm（光电离），935 nm（再泵浦）和760 nm（状态清除）被组合在光纤布置中，用于递送到我们的线性离子阱，并且我们通过$^{171}\mathrm{Yb^{+}}$离子的冷却来演示该系统。此外，我们表明，在935 nm和760 nm的激光分别接近水蒸气和氧气的吸收线的频率，特别是在760 nm，我们表明，一个$^{171}\mathrm{Yb^{+}}$过渡内的氧气线的压力加宽的轮廓。这些分子跃迁形成用于稳定$^{171}\mathrm{Yb^{+}}$频率标准的激光的方便的波长参考。
2019-03-27 physics.atom-ph
A Three-Dimensional Optical Lattice of Ytterbium and Lithium Atomic Mixture
我们发展了一个用于镱（174 Yb）和锂（6 Li）的超冷原子气体混合物的光晶格系统，它是研究无序和杂质问题的理想系统。我们将174 Yb的玻色-爱因斯坦凝聚体加载到三维光晶格中，并在飞行时间（TOF）图像中观察干涉图样。此外，我们进行了激光光谱的174 Yb在光晶格使用超窄光学跃迁1 S 0 - 3 P 2在两种情况下，有和没有6Li。由于弱的种间相互作用，我们没有观察到明显的影响，6Li在所获得的干涉图案和激发光谱。然而，这是光学控制超冷费米子中原子杂质的重要的第一步。在波长为1070 nm的光阱中，我们还测量了174 Yb原子3 P2态的极化率。我们发现，极化率可以调整为正，零，或相同的基态，这是有用的某些应用。
2013-10-18 cond-mat.quant-gas 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
An architecture for two-qubit encoding in neutral ytterbium-171 atoms
提出在中性镱-171原子四维ququart空间内编码两量子比特的架构，构建单/双原子量子门及QND读出工具箱，并展示其在纠缠蒸馏、纠错及拓扑相实现中的优势。
2024-11-12 physics.atom-ph quant-ph
High-resolution spectroscopy and single-photon Rydberg excitation of reconfigurable ytterbium atom tweezer arrays utilizing a metastable state
我们提出了一个实验系统的里德伯镊子阵列与镱（Yb）原子的特点之间的地面${}^1$ S $_0$和亚稳态${}^3$ P $_2$状态的内部状态的操纵，和单光子激发从${}^3$ P $_2$的里德伯态。实验中，Yb原子被囚禁在二维光镊阵列中，通过${}^1$ S $_0 \leftrightarrow {}^3$ P $_1$跃迁的荧光成像进行探测，并通过反馈重排制备出无缺陷的Yb原子阵列。我们成功地进行了单原子的高分辨率${}^1$ S $_0\leftrightarrow {}^3$ P $_2$态光谱，证明了这种超窄跃迁的实用性。我们进一步对单原子进行了从${}^3$ P $_2$到Rydberg态的单光子激发，这是实现有效Rydberg激发的关键。我们还进行了一系列的D状态，包括新观察到的${}^3$ D $_3$状态的复杂的能量结构的系统测量。所开发的系统表明，未来的实验对量子模拟和计算使用单个Yb原子的可行性。
2022-04-17 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Loading of a large Yb MOT on the $^1$S$_0$-$^1$P$_1$ transition
本文提出一种无需Zeeman减速器的实验装置，通过微管阵列准直原子束并在399nm波长跃迁上实现磁光阱，成功俘获多达$10^9$个Yb原子，并精确表征了原子束、装载率及损耗机制。
2023-08-01 physics.atom-ph
Microsecond-scale high-survival and number-resolved detection of ytterbium atom arrays
本研究通过非主动冷却技术实现了微秒级高存活率和数分辨的镱原子阵列检测，为快速原子重用在镊子基处理器和钟中提供关键步骤。
2025-12-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-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
Single-atom imaging of ${}^{173}$Yb in optical tweezers loaded by a five-beam magneto-optical trap
本文利用正交五光束磁光阱向光镊阵列高效装载并冷却镱原子，结合非魔幻波长双色成像首次实现 ${}^{173}$Yb 单原子分辨探测，保真度达 $99.96(1)\\%$。
2025-09-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Prevention of Yb adsorption by paraffin coating
针对镱原子吸附导致真空视窗透射率下降的问题，提出正四十烷涂层方法，实验证明能有效抑制吸附。
2025-09-09 physics.atom-ph
Observation of an Inner-Shell Orbital Clock Transition in Neutral Ytterbium Atoms
本文首次在多种镱同位素中观测到内壳层轨道钟跃迁，测得其光晶格阱寿命为1.9(1)秒并确定魔数波长和g因子，为更高性能光钟和新物理探测奠定基础。
2023-04-17 cond-mat.quant-gas hep-ex hep-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
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
Magic Wavelengths of the Yb $6s^2{}\,^1S_0-6s6p\,{}^3P_1$ Intercombination Transition
计算并测量了中性镱原子$6s^2{}\,^1S_0-6s6p\,{}^3P_1$复合跃迁的魔波波长。计算采用\textit{ab initio}组态相互作用（CI）+全级方法。测量是在光偶极阱中用激光光谱对冷原子进行的。$π$跃迁（$Δm = 0$）的魔波长为1035.68（4）nm，$σ$跃迁（$|Δm| = 1$）的魔波长为1036.12（3）nm，与理论计算值一致.当陷阱波长被调谐到魔波波长附近时，对窄互组合跃迁的激光冷却可以为光学偶极陷阱中的原子获得更好的结果。
2020-11-13 physics.atom-ph
Narrow-line cooling and imaging of Ytterbium atoms in an optical tweezer array
工程可控、强相互作用的多体量子系统是量子模拟和量子信息处理的前沿。光镊中的激光冷却中性原子阵列由于其灵活性和通过里德伯态产生强相互作用的潜力而成为一个有前途的平台。现有的中性原子阵列实验使用碱金属原子，但碱土金属原子在相干性和控制方面具有许多优势，也为精密测量和计时的新应用打开了大门。在这项工作中，我们提出了一种技术来捕获单个碱土类镱（Yb）原子的光镊阵列。窄的$^1S_0$ - $^3P_1$互组合线用于在532 nm处的魔波长光镊中的冷却和成像。低多普勒温度允许在饱和强度附近成像，从而导致非常高的原子检测保真度。我们通过观察罕见的（$10^4$图像中的$<$ 1）自发量子跳跃进入和脱离亚稳态来具体证明成像保真度。我们还展示了随机加载的原子到一个二维的，144位的镊子阵列。该平台将推动量子信息处理、量子模拟和精密测量的发展。所展示的窄线多普勒成像也可以应用于镊子阵列或量子气体显微镜，使用具有类似跃迁的其他原子，如铒和镝。
2018-10-24 physics.atom-ph quant-ph
Sympathetic cooling in an optically trapped mixture of alkali and spin-singlet atoms
我们报告实现了一个稳定的混合物的超冷的锂和镱原子限制在一个远离共振光偶极阱。我们观察了~（174）Yb对~6Li的共振冷却，并提取了s波散射长度的大小|a6Li-174Yb| =（13 \pm 3）a0。使用174 Yb的强制蒸发冷却，我们实现了6Li温度降低到费米温度以下，纯粹通过物种间的交感冷却。
2011-01-26 cond-mat.quant-gas 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
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
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
Nonlinear dynamics of antihydrogen in magnetostatic traps: implications for gravitational measurements
研究了重力对磁阱中反氢动力学的影响。讨论了各种测量反氢原子引力质量与惯性质量之比的技术的优缺点。理论研究和数值模拟表明，随机性可能是特别重要的一些实验技术在垂直定向的陷阱。
2013-04-30 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
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
Integrated magneto-optical traps on a chip
通过在硅片上刻蚀金字塔，我们将磁光阱（MOT）集成到原子芯片中。这些已被用来直接从室温的铷蒸气中捕获芯片上的原子。这种新的原子捕获方法提供了一种简单的方法，在同一芯片上集成多个原子源。它代表了原子芯片技术的重大进步，并为原子芯片应用提供了新的可能性，例如在芯片上集成单个原子或光子源和分子。
2009-05-06 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
