Efficient lambda-enhanced gray molasses using an EIT-based laser locking scheme
The Open University（开放大学）；University of Oxford（牛津大学）
本文提出一种非标准光束几何和低成本激光锁定装置的lambda增强灰状molasses冷却方法，通过电磁感应透明共振产生的频谱特征实现有效冷却，降低实验复杂度和成本。
2026-03-31 physics.atom-ph quant-ph
Production of large $^{41}$K Bose-Einstein condensates using D1 gray molasses
利用D1灰色糖蜜实现了大量$^{41}$ K原子在光偶极阱中的玻色-爱因斯坦凝聚。通过将压缩MOT的新构型与D1灰糖蜜结合，我们获得了温度低至42 $μ$ K的$2.4\times10^9$原子的冷样品。在将原子磁性转移到最终的玻璃单元中之后，我们进行两阶段蒸发冷却。在光偶极阱中实现了具有最低塞曼态$|F=1,m_F=1\rangle$的$1.2\times10^6$原子的凝聚。此外，我们观察到两个狭窄的费什巴赫共振在最低的超精细通道，这是与理论预测。
2016-08-26 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Raman Gray Molasses Cooling of Cesium Atoms on the D2 Line
本文系统地研究了铯原子在$D_2$跃迁中的拉曼灰糖蜜冷却现象。由于铯原子$D_2$线的激发超精细跃迁存在较大的分裂，通过对磁光阱（MOT）的俘获和再泵浦激光进行适当的频率控制，可以相对简单地实现RGMC。我们已经实现了1.7 $\pm$ 0.2 $μ$ K的RGMC后，与$3.2\times 10^8$原子的原子温度。相空间密度为$1.43\times 10^{-4}$。与具有裸MOT或具有标准极化梯度冷却的MOT的条件相比，相空间密度分别增加超过$10^3$或$10$的因子。
2018-07-16 physics.atom-ph quant-ph
Quantum interference-enhanced deep sub-Doppler cooling of 39 K atoms in gray molasses
我们报告了增强的亚多普勒冷却的玻色子原子的$^{39}$ K促进形成暗态调谐的拉曼共振在$Λ-$配置附近的D1过渡。约12 $μ$ K的温度是在两个阶段的D2-D1糖蜜，并跨越一个非常大的参数区域，其中量子干涉持续稳健。我们还提出了增强辐射加热的结果与亚自然线宽（0.07 $Γ$）和签名Fano的相干驱动三能级原子系统的档案。用连分式方法求解了双色光场中三能级原子的光学Bloch方程，指出冷却只发生在小速度级的原子上，强调了D2糖蜜阶段预冷的必要性。
2013-09-04 physics.atom-ph quant-ph
Cooling All External Degrees of Freedom of Optically Trapped Chromium Atoms Using Gray Molasses
我们报告的计划，以冷却和压缩被困云的高磁性52 Cr原子。该方案结合序列的灰色糖蜜，冻结的速度分布，并在（接近）谐波陷阱，定期交换的空间和速度自由度的自由演变。总之，连续的灰色糖蜜脉冲冷却了所有外部自由度，这导致相空间密度（PSD）增加了约250倍，最终PSD达到约1.7*10^-3。这些实验是在一个光学偶极阱中进行的，其中灰色糖蜜在自由空间中同样有效。然后，所获得的样品是针对量子区域的蒸发阶段的理想起点。
2018-12-21 physics.atom-ph
Comparison of an efficient implementation of gray molasses to narrow-line cooling for the all-optical production of a lithium quantum gas
我们提出了一个有效的方案来实现一个灰色的光学糖蜜亚多普勒冷却$^{6}$锂原子与最小的实验开销。为了将用于灰色糖蜜（GM）冷却的$D_1$光集成到用于标准磁光阱（MOT）的$D_2$光的相同光学设置中，我们在$D_2$和$D_1$光源之间快速切换从激光器的注入播种。从监测光拍频信号推断，可以实现短至$30\,μ\textrm{s}$的切换时间。所得低强度糖蜜将$N=9\times10^8$原子的样品冷却至约$60\,μ\textrm{K}$。观察到$ρ=1.2\times10^{-5}$的最大相空间密度。在相同的设置上，GM的性能与UV MOT中的窄线冷却的性能进行了比较，遵循Sebastian等人（2014）的程序。此外，我们比较了使用这两种方法的简并费米气体的生产。从灰色糖蜜中加载光学偶极阱产生具有$3.3\times10^5$原子的量子简并样品，而从较密集的UV MOT中加载产生$2.4\times10^6$原子。在最高原子数不是优先考虑的情况下，这种灰色糖蜜技术的实施以相对较低的技术努力产生足够大的样品。
2018-08-21 physics.atom-ph
Bidirectional, Analog Current Source Benchmarked with Gray Molasses-Assisted Stray Magnetic Field Compensation
在超冷原子和离子实验中，需要灵活控制均匀磁场的方向和幅度。这几乎完全是通过控制流经实验室周围线圈的电流来实现的。在这里，我们提出了一个模块化的，模拟电子电路，使三维控制的磁场通过的幅度和方向的电流流过三个垂直的线圈对的设计和表征。每对线圈都由一个模块控制，我们能够使用模拟波形在$\pm$ 4 A范围内连续改变流经线圈的电流，以便在电流方向变化时平滑过零。由于电流稳定在10 $^{-5}$水平，所设计的电路能够进行最先进的超冷实验。作为基准，我们使用该电路来补偿杂散磁场，这些磁场阻碍灰色糖蜜中碱原子的有效亚多普勒冷却。我们演示了如何实现这种补偿，而无需实际测量杂散场，从而加快了各种激光冷却阶段的优化过程。
2021-11-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
$Λ$-Enhanced Gray Molasses Cooling of $^{85}$Rb Atoms in Tweezers Using the D$_2$ Line
Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）
本研究通过$Λ$-增强灰色粘性冷却技术实现$^{85}$Rb原子在D$_2$线的冷却，使温度降至4.0(2)μK，延长了超精细钟量子比特的$T_2^*$相干时间，且无需对准，可利用磁光陷阱激光束实现。
2025-12-19 physics.atom-ph quant-ph
Gray molasses cooling of $^{39}$K atoms in optical tweezers
稳健的冷却和无损成像是光镊中捕获的中性原子的许多新兴应用的先决条件，例如它们在量子信息科学和模拟量子模拟中的应用。然而，冷却和成像的任务可能会受到挑战，因为它们各自的光学跃迁存在大的陷阱引起的位移。在这里，我们探讨了一个系统的$^{39}$ K原子被困在近失谐（$780$ nm）的光镊，这导致相对较小的差分（地面与激发态）斯塔克位移。我们证明，简单和强大的加载，冷却和成像，可以通过组合寻址的D $_\textrm{1}$和D $_\textrm{2}$过渡。当在D $_\textrm{2}$跃迁上成像时，我们可以同时在D $_\textrm{1}$跃迁上应用$Λ$增强的灰色糖蜜（GM），通过光谱滤波为单原子成像保留低背景。使用D $_\textrm{1}$冷却期间和之后的陷阱加载，我们证明了增强的加载效率，以及冷却到低温。这些结果表明，通过使用资源高效的近失谐光镊和GM冷却，在光镊中加载和冷却大型钾原子阵列的简单而稳健的路径。
2021-08-26 physics.atom-ph quant-ph
Imaging a $^6$Li Atom In An Optical Tweezer 2000 Times with $Λ$-Enhanced Gray Molasses
本研究利用Λ增强型灰度粘团冷却光实现光镊中$^6$Li原子的低损耗高次数成像，提出新冷却模型并提升装载率，为基态锂制备及基态LiCs分子组装奠定基础。
2023-05-03 physics.atom-ph
Λ-enhanced Sub-Doppler Cooling of Lithium Atoms in D1 Gray Molasses
根据最近在（Fernandes et al. 2012）中证明的40 K D1线上的双色亚多普勒冷却方案，我们对7 Li原子引入了类似的技术，并获得了60 uK的温度，同时捕获了前一阶段存在的所有5x10^8原子。我们调查的两个冷却频率之间的失谐的影响，并观察到三倍的温度下降时，拉曼条件得到满足。我们解释这种效果所产生的额外的冷却，由于长寿命的超精细状态之间的凝聚力。通过求解一个简化的Λ型三能级系统的光学布洛赫方程，我们发现在拉曼条件附近存在一个有效的冷却力。转移到四极磁阱中后，我们测得相空间密度约为10^-5。这种激光冷却为锂原子在光或磁阱中的快速蒸发到量子简并提供了一条很有前途的途径。
2013-06-04 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Isotropic Light vs Six-Beam Molasses for Doppler Cooling of Atoms From Background Vapor - Theoretical Comparison
我们提出了一个3D的理论比较辐射压力之间的作用力施加在一个原子上的各向同性的光冷却计划和六束糖蜜。我们证明，在背景蒸气的情况下，所有的空间方向的原子运动必须被考虑，平均冷却速率是相等的，在这两种配置。然而，我们也指出了两种冷却技术的主要区别：与原子运动正交的力分量。如果这个横向力在各向同性光的情况下总是零，它可以超过辐射压力的纵向分量在六束糖蜜配置高原子速度，从而减少速度捕获范围。
2017-05-26 physics.atom-ph
$Λ$-enhanced gray-molasses loading and EIT cooling of neutral atoms in nanophotonic traps
Laboratoire Photonique, Numérique et Nanosciences, Université de Bordeaux-IOGS-CNRS（波尔多大学-巴黎高等师范学院-国家科学研究中心光子、数字与纳米科学实验室）
本文提出通过$Λ$-增强的灰-蜜糖方法提高纳米光子陷阱中中性原子的加载效率，实现六倍于传统方法的原子数，并通过EIT辅助冷却将存储时间提升至400(9)ms，展示了高效冷却技术的可行性。
2026-05-13 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Photon spin molasses for laser cooling molecular rotation
小分子的平移运动的激光冷却通过寻址跃迁来执行，所述跃迁确保自发发射不会引起净旋转激发。这将是不可能的，一旦旋转分裂变得可比的操作激发线宽，将发生大分子或宽带宽激光器。我们从理论上表明，在这种制度下，从红色失谐多普勒冷却光的角动量转移也可以施加阻尼扭矩线性分子，冷却旋转到相同的多普勒极限（通常$\approx$ 500 $μ$ K的分子与$\approx$ 10 ns的激发态寿命）。这种冷却过程源自光子自旋，表明标准光学糖蜜也可以在不需要额外实验资源的情况下冷却分子旋转。
2021-11-06 physics.atom-ph quant-ph
Three-dimensional laser cooling at the Doppler limit
二能级原子多普勒冷却理论的许多预言从未在三维几何中得到验证，包括著名的最低可达温度$\hbar Γ/2 k_B$，其中$Γ$是跃迁线宽。在这里，我们表明，尽管它们的简并能级结构，我们可以使用氦-4原子来实现这些预测可以得到验证的情况。我们进行测量的原子温度，磁光陷阱的大小，和光学糖蜜的激光束的功率不平衡的灵敏度，发现非常符合多普勒理论。我们表明，氦的特殊性质，特别是它的小质量和窄过渡线宽，防止有效的亚多普勒冷却与红失谐光学糖蜜。
2014-09-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
An extra-heating mechanism in Doppler-cooling experiments
本文从理论和实验上研究了一维光学糖蜜中Sr ~（88）原子的激光冷却。在我们的例子中，由于光学冷却偶极跃迁涉及$J_g=0$基态，没有西西弗斯型机制可以发生。因此，我们能够定量测试多普勒冷却理论的预测。我们发现，与其他类似的实验一致，测量温度系统地大于理论预测。我们定量地解释了这种差异，考虑到额外的加热机制引起的横向空间强度波动的光学糖蜜。实验数据与我们的理论模型的蒙特卡罗模拟吻合得很好。因此，我们确认强度波动在冷却的动力学和稳态制度中发挥的重要作用。
2004-12-18 physics.atom-ph
Simultaneous sub-Doppler laser cooling of fermionic $^6$Li and $^{40}$K on the D$_1$ line: Theory and Experiment
本文报道了利用D $_1$光学跃迁对费米$^6$ Li和$^{40}$ K进行的亚多普勒激光冷却。我们比较实验结果的冷却过程的数值模拟应用半经典蒙特卡罗波函数方法。模拟中考虑了三维光学糖蜜系统和原子间的偶极相互作用以及双色光场驱动的D $_1$跃迁。我们讨论的物理机制在发挥作用，我们确定的重要作用，基态超精细水平之间的相干性和比较D $_1$和D $_2$亚多普勒冷却。在5 ms内，D $_1$糖蜜相同时大大降低了$^6$ Li和$^{40}$ K的温度，最终温度分别为44 $μ$ K和11 $μ$ K。对于这两种物质，这导致相空间密度接近$10^{-4}$。这些条件非常适合于直接加载光学或磁阱，以有效地蒸发冷却到量子简并。
2015-01-31 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
$Λ$-enhanced grey molasses on the $D_2$ transition of Rubidium-87 atoms
基于暗态（即与光解耦的态）的激光冷却已被证明是有效的，以增加冷囚禁原子的相空间密度。暗态冷却需要开放的原子跃迁，这与磁光阱（MOT）中使用的普通激光冷却相反，后者对封闭的原子跃迁进行操作。对于碱金属原子，暗态冷却因此通常在$D_1$跃迁$n S_{1/2}\rightarrow n P_{1/2}$上操作。我们表明，对于$^{87}\text{Rb}$，由于大的超精细结构分离，使用这种过渡是不严格必要的，$"$准暗态$"$冷却也是有效的$D_2$线，$5 S_{1/2}\rightarrow 5 P_{3/2}$。我们报告的温度低至$(4.0\pm 0.3)\,μ$ K和增加了几乎一个数量级的相空间密度相对于普通的激光亚多普勒冷却。
2017-09-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
A Generalized Theory for Optical Cooling of a Trapped Atom with Spin
本文提出统一理论框架，涵盖多种光镊冷却机制，通过模拟验证并推导各机制极限，提出实现基态冷却的新策略，有助于减少热退相干并提升分子组装效率。
2024-09-19 physics.atom-ph quant-ph
Sub-Doppler laser cooling of potassium atoms
针对小超精细分裂的玻色钾同位素难以降至多普勒温度以下的问题，结合暗光学粘团方案与激光参数绝热斜坡调控，在小失谐下实现亚多普勒冷却，测得两种同位素高密度样品的低温分别为25(3)μK和47(5)μK，成果可推广至其他原子系统。
2011-07-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Super-molasses returns: All optical near-resonance laser cooling and trapping of neutral atoms from background vapor
Aquark Technologies Ltd（Aquark科技有限公司）；School of Physics & Astronomy, Nottingham University（诺丁汉大学物理与天文学学院）；Department of Physics, Swansea University（斯旺西大学物理系）
介绍一种替代激光阱，通过准直激光束简单几何结构，提供与速度和位置相关的恢复力形成冷原子云，无磁场下能产生与磁光阱相似原子数和密度，可冷却至低温，适用于多种应用。
2026-07-22 physics.atom-ph quant-ph
Sisyphus Cooling of Lithium
在激发态具有未分辨的、近简并的超精细结构的原子中，通过光学糖蜜将激光冷却到亚多普勒温度被认为是受到抑制的。我们证明，这种冷却是可能的，在一个到三个维度，不仅接近标准的D2线激光冷却，但在一个范围内延伸到D1线。通过西西弗斯冷却和绝热膨胀的结合，我们达到了低至40 μK的温度，这相当于原子速度比单光子反冲所施加的极限高出2.6倍。我们的方法需要在标准频率锁定方法范围内的频率下的适度激光功率。它在很大程度上对激光功率、偏振和失谐、磁场和初始超精细粒子数不敏感。我们的研究结果表明，光学糖蜜应该是可能的所有碱物种。
2014-03-20 physics.atom-ph quant-ph
Magneto-Optical Trapping and Sub-Doppler Cooling of a Polyatomic Molecule
本文报道了一种多原子分子氢氧化钙的磁光俘获效应。MOT含有峰值密度为$3.0(8)\times10^{6}$ cm $^{-3}$的$2.0(5)\times 10^4$ CaOH分子。CaOH分子在光学糖蜜中进一步亚多普勒激光冷却至110（4）$μ$ K的温度。这里实现的温度和密度使CaOH成为各种量子科学应用的可行候选者，包括创建CaOH分子的光镊阵列。这项工作也表明，激光冷却和磁光捕获许多其他多原子物种将是可行的和实用的。
2021-12-15 physics.atom-ph
Sub-Doppler Cooling of Neutral Atoms in a Grating Magneto-Optical Trap
光栅磁光阱（GMOT）只需要一个光束和三个平面衍射光栅就可以在衍射光栅平面上方形成冷原子云。尽管复杂的偏振安排，我们证明了亚多普勒冷却的87 Rb原子的温度为7.6（0.6）uK通过一个多阶段，远失谐GMOT结合光学糖蜜。对于这种几何形状，将电场分解成偏振分量不会产生到标准亚多普勒激光冷却配置上的映射。通过数值模拟，我们发现GMOT光场的偏振成分，包括sigma-和pi-偏振光，确实会产生亚多普勒温度。
2013-09-19 physics.atom-ph
Molecules cooled below the Doppler limit
将原子冷却到多普勒极限（多普勒冷却可达到的最低温度）以下的能力，对于量子简并气体、光晶格和原子喷泉等许多应用的大多数实验都是必不可少的。超冷分子有许多新的应用前景，激光冷却已经开始向分子领域扩展。分子磁光阱已被证明，其中分子接近多普勒极限。然而，大多数应用所需的亚多普勒温度尚未达到。在这里，我们使用三维光学糖蜜将分子冷却到50 uK，远低于多普勒极限。这些超冷分子可以被装载到光镊中以捕获任意阵列用于量子模拟，被发射到分子喷泉中用于测试基础物理，并用于研究超冷碰撞和超冷化学。
2017-03-02 physics.atom-ph
Quantum treatment of two-stage sub-Doppler laser cooling of magnesium atoms
对$^{24}$镁原子的激光冷却问题进行了理论研究。我们提出了两阶段的亚多普勒冷却策略，使用电偶极跃迁$3^3P_2$ $\to$ $3^3D_3$（$λ$ =383.9 nm）。第一阶段是利用$σ^+$和$σ^-$光束的磁光阱，而第二阶段是利用线性$\perp$线性糖蜜。我们致力于在冷原子云中获得大量的超冷原子（T $_{eff}$ < 10 $μ$ K）。计算是在充分考虑反冲效应的量子处理的基础上，脱离了许多广泛使用的近似。分析了不同光场强度和频率失谐下冷原子的稳态平均动能和线动量分布。进行量子分析的结果表明，从基于福克-普朗克方程的半经典方法的结果显着的差异。在一定条件下，第二冷却阶段可以提供比第一冷却阶段足够低的原子云动能以及增加的超冷原子的分数。我们希望所获得的结果可以帮助克服目前的实验问题，在$^{24}$镁原子的激光场的方式进行深度冷却。冷镁原子，被大量冷却到几个微开尔文，有一定的兴趣，例如，在量子计量学。
2015-08-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
All optical cooling of $^{39}$K to Bose Einstein condensation
报道了$^{39}$ K原子玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的全光产生。我们直接将$3 \times 10^{7}$原子从灰色糖蜜中装入大体积的光偶极阱中进行D1跃迁。然后，我们施加一个小的磁四极场，在转移原子在一个严格限制的光阱的样品。最后在接近费什巴赫共振处进行蒸发冷却以增强散射长度。我们的设置允许每7秒用$3 \times 10^5$原子跨越BEC阈值。作为对相互作用可调性的兴趣的一个例证，我们研究了玻色-爱因斯坦凝聚体在一维到三维交叉中的膨胀。
2014-07-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Blue-Detuned Magneto-Optical Trap of Molecules
利用YO分子的独特能级结构，首次展示了结合灰糖浆亚多普勒冷却和强捕获力的蓝失谐分子磁光阱，使相空间密度比以往分子MOT提高两个数量级。
2022-12-14 physics.atom-ph
Laser cooling and magneto-optical trapping of molecules analyzed using optical Bloch equations and the Fokker-Planck-Kramers equation
本文从理论上研究了激光冷却的氟化钙分子在光学糖蜜和磁光阱中的行为，并与最近的实验结果进行了比较。我们使用多层次的光学布洛赫方程来估计的力和扩散常数，其次由福克-普朗克-Kramers方程来计算的速度分布的时间演化。计算是在三维空间中进行的，我们包括了分子的所有相关能级和光的所有相关频率分量。与简单的模型系统类似，速度相关力曲线表现出相反符号的多普勒力和偏振梯度力。我们表明，MOT的温度主要是由这两种力量的平衡。我们计算的MOT温度和光子散射率在很宽的参数范围内与实验测量的结果基本一致。在蓝失谐糖蜜中，温度由偏振梯度冷却和由于动量扩散而加热的平衡决定，多普勒加热没有显著贡献。在糖蜜中，我们计算的阻尼率类似于测量的，和稳态温度，具有相同的依赖于激光强度和施加的磁场的实验测量，但始终比测量的小几倍。我们将实验中较高的温度归因于我们的模型没有捕获的偶极力的波动。我们表明，光子散射率的强烈影响的存在下，在系统中的暗态，但散射率不去为零，即使是静止的分子，因为瞬态性质的暗态。
2021-05-14 physics.atom-ph
Magneto-Optical Trapping of Holmium Atoms
我们演示了稀土元素钬的亚多普勒激光冷却和磁光俘获。从原子束源加载原子，并使用在$λ=410.5 \rm nm$的强$J=15/2 \leftrightarrow J=17/2$循环跃迁在六束$σ_+ - σ_-$糖蜜中捕获原子。由于冷却转变的较低和较高水平中的超精细分裂和Landé $g$因子的小差异，MOT是自再泵浦的，而无需额外的再泵浦光，深潜，我们测量了从循环跃迁到亚稳态的泄漏，并找到了一个分支比$\sim 10^{-5}$，它适合于超精细编码的状态分辨测量。量子比特
2014-03-24 physics.atom-ph quant-ph
Sub-Doppler Cooling and Compressed Trapping of YO Molecules at $μ$K Temperatures
复杂的分子结构需要通过扩展其一般原理和实践来定制激光冷却的解决方案。一氧化钇（YO）具有独特的分子内相互作用。费米接触相互作用在自旋-旋转耦合中占主导地位，导致两个密集态的流形，其中一个具有可以忽略的Landé g因子。这种独特的能级结构有利于双频直流磁光捕获（MOT）和灰色糖蜜冷却（GMC）。我们报告异常强大的冷却YO在4 $μ$ K在很宽的范围内的激光强度，失谐（一个和两个光子），和磁场。磁不敏感性使得能够通过在四极磁场的连续操作下交替GMC和MOT来对分子云进行空间压缩。这些技术的组合产生激光冷却的分子样品在自由空间中具有最高的相空间密度。
2020-01-31 physics.atom-ph
Fluorescence detection of single lithium atoms in an optical lattice using Doppler-cooling beams
我们演示了在一维光晶格中的$^7$ Li原子的单原子精度的原位荧光检测。即使被照射的锂原子倾向于沸腾，当晶格很深时，没有额外冷却的糖蜜束保留了原子，同时产生足够的荧光光子用于检测。当势阱在波腹处的深度为2.4 mK时，原子保持被捕获30 s，同时以$1.7 \times 10^5$ s $^{-1}$的速率散射探测光子。我们提出了一个简单的模型，它描述了原子的寿命对阱深的依赖关系。当捕获原子的数量减少时，在积分荧光中观察到明显的阶梯式变化，表明检测到单个原子。由于数值孔径小，光子收集效率仅为1.3%，在300 ms内确定原子的存在或不存在，误差小于$5 \times 10^{-4}$。
2017-03-21 physics.atom-ph
High Phase-Space Density of Laser-Cooled Molecules in an Optical Lattice
本文报道了一氧化钇（YO）分子在光晶格中的激光冷却和俘获。我们发现，灰色糖蜜冷却仍然是非常有效的YO分子内的晶格与分子温度低至6.1（6）$μ$ K。该方法已经产生了1200个分子的捕获样品，具有$\sim1.2\times10^{10}$ cm $^{-3}$的峰值空间密度和$\sim3.1\times10^{-6}$的峰值相空间密度。通过冷却降低晶格深度，我们将分子进一步冷却到1.0（2）$μ$ K，比先前报道的激光冷却阱中分子的温度低20倍。
2021-08-22 physics.atom-ph
Phase-space properties of magneto-optical traps utilising micro-fabricated gratings
我们已经使用衍射光栅来简化使用微加工光学器件的磁光阱的制造，并且显著地增加原子收集效率。原子数的增加主要是由于大面积（4cm^2）浅蚀刻（200nm）二元光栅芯片提供的增加的光束捕获体积。在这里，我们提供了一个详细的理论和实验研究的片上磁光阱温度和密度在四个不同的芯片几何形状使用87 Rb，同时研究由于MOT辐射压力不平衡的影响。在两个芯片上使用最佳的初始MOT，我们在光学糖蜜之后获得了大原子数（2 × 10^7）和亚多普勒温度（50 μ K）。
2015-03-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Enhancing fiber atom interferometer by in-fiber laser cooling
我们演示了一个惯性敏感的原子干涉仪的光引导内的22厘米长的负曲率空芯光子晶体光纤与干涉时间为20毫秒的结果，由三个数量级以前的光纤引导原子干涉仪的时间。这一改进源于光纤内Λ增强灰糖蜜和delta-kick冷却的实现，在4 ms内将原子从32 μK冷却到1 μK以下。光纤内冷却克服了原子加载过程中不可避免的加热，并允许浅引导光学势以最小化退相干。我们的研究结果允许使原子接近源场进行传感，并可能导致紧凑的惯性量子传感器与亚毫米分辨率。
2021-12-19 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Molecular Laser-Cooling in a Dynamically Tunable Repulsive Optical Trap
最近的工作与激光冷却的分子在有吸引力的光学陷阱表明，差分AC斯塔克位移所产生的陷阱光本身可能成为问题，限制碰撞屏蔽效率，旋转相干时间，和激光冷却温度。在这项工作中，我们探讨了捕获和激光冷却的CaF分子在一个环形的排斥光学陷阱。所观察到的温度和势垒高度的损失率的依赖关系显示排斥陷阱的特征行为，并表示强烈抑制平均AC斯塔克位移。在陷阱中，我们发现，$Λ$增强灰色糖蜜冷却是有效的，产生类似的最低温度在自由空间中获得的。通过结合阱内激光冷却与动态整形的陷阱，我们还提出了一种方法，允许高效和快速的转移从分子磁光陷阱到传统的有吸引力的光陷阱，这一直是一个突出的挑战，迄今为止的实验。值得注意的是，我们的方法可以允许在毫秒时间尺度上几乎无损的传输。
2021-09-09 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Systematic optimization of laser cooling of dysprosium
本文报道了一种冷却和捕集中性镝的装置。我们表征和优化我们的塞曼较慢和二维糖蜜冷却的原子束的性能，通过多普勒光谱在626 nm处的136 kHz宽过渡。此外，我们展示了表征和优化程序的磁光阱（MOT）的加载阶段，通过边带调制增加有效的激光线宽。在优化MOT压缩阶段之后，我们在9 μK的温度和$1.7 \cdot 10^{-5}$的相空间密度下在3秒内在MOT中冷却并捕获多达$10^9$原子，这构成了将原子装载到光学偶极阱中并随后进行强制蒸发冷却的理想起点。
2018-04-05 physics.atom-ph quant-ph
Sub-Doppler laser cooling and magnetic trapping of natural-abundance fermionic potassium
本文利用天然丰度钾源在单腔室中实现了 $^{40}$K 的亚多普勒冷却与磁囚禁，获得了 $3\ imes10^5$ 个约 10~\ extmu K 的原子，并展示了不同条件下的磁阱寿命，证明未富集钾可用于优化含 $^{40}$K 实验装置并延长富集源寿命。
2024-05-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Realization of a Cold Mixture of Fermionic Chromium and Lithium Atoms
我们报告了一种新型的费米$^{53}$ Cr和$^{6}$ Li原子的冷混合物的生产，由两个塞曼慢原子束提供，并收集在磁光阱（MOT）。对于锂，我们在大约$500\,μ$ K的温度下获得了高达$4 \,10^8$原子的云。灰色光学糖蜜阶段允许我们将气体温度降低到$45(5)\,μ$ K。对于铬，我们获得包含至多$1.5\, 10^6$原子的MOT。磁性可捕获的亚稳态$D$ -态（$P$ -态原子可以从其辐射衰变到其上）的可用性使得能够累积到高达$10^7$ $^{53}$ Cr原子的MOT四极样品中。在将$D$态原子重新泵入冷却循环后，最终冷却阶段将铬温度降低至$145(5)\,μ$ K.虽然锂MOT的存在降低了磁性捕获的$^{53}$ Cr原子的寿命，但我们在5秒占空比内获得了约$4\, 10^6$铬和$1.5\,10^8$锂原子的样品。我们的工作提供了一个关键的一步，生产退化铬锂费米混合物。
2020-02-26 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Simultaneous sub-Doppler laser cooling and optical trapping of bosonic $^{39}$K-$^{133}$Cs and $^{41}$K-$^{133}$Cs mixtures
Institute of Experimental Physics, University of Warsaw（华沙大学实验物理研究所）；Durham University（杜伦大学）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；eleQtron GmbH（eleQtron有限公司）；Warsaw University of Technology（华沙理工大学）
本研究实现了玻色性 K-Cs 混合物的同时亚多普勒冷却与光俘获，首次制备超冷 $^{41}$K-Cs 混合物，并发现 $^{39}$K-Cs 中多个新费什巴赫共振，为超冷极性分子合成奠定基础。
2026-09-09 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Three-dimensional cooling of an atom beam source for high-contrast atom interferometry
我们提出了一个紧凑的，两级原子束源，产生一个连续的，狭窄的，准直的和高通量的铷原子束，在三维亚多普勒温度，其特点是沿原子轨迹的近共振荧光发射非常低。原子束源起源于一个推动的二维磁光阱（2D $^+$ MOT），该阱馈送一个稍微离轴的三维移动光学糖蜜阶段，该阶段连续冷却和重定向原子束。移动的光学糖蜜的捕获速度被故意选择为低的，$\sim 3$ m/s，以减少荧光，并且冷却光从共振失谐几个原子线宽，以减少冷却诱导荧光的吸收截面。来自2D $^+$ MOT和推射束的近共振光由于原子轨迹中的10度弯曲而不传播到输出原子轨迹。从两级源发射的原子束具有高达$1.6(3)\times 10^9\;\textrm{atoms/s}$的通量，具有$15.0(2)\;μ$ K的优化温度。我们采用连续的拉曼-拉姆齐干涉测量在原子束输出研究的退相干源中存在的连续冷却，并证明，原子束源有效地保持高的条纹对比度，即使在冷却过程中。这种冷原子束源适用于原子干涉仪和原子钟，其中连续操作消除了死区时间，缓慢的原子束速度（6 - 16 m/s）提高了灵敏度，窄的3D速度分布提高了条纹对比度，并且散射光的低再吸收减轻了连续冷却过程引起的退相干。
2020-04-02 physics.atom-ph
Trapping and cooling mechanisms in blue-detuned magneto-optical traps of molecules
Imperial College London（帝国理工学院）；Harvard University（哈佛大学）
研究蓝移磁光陷阱中子多普勒冷却主导的捕获机制，通过Zeeman诱导暗态和移动晶格产生向中心运输分子的力，结合灰状冷却实现分子零速冷却。
2026-01-28 physics.atom-ph
A Multi-Purpose Platform for Analog Quantum Simulation
Universität Heidelberg（海德堡大学）；Laboratoire Kastler Brossel, ENS-Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Collège de France（卡斯特尔-布罗塞尔实验室，巴黎高等师范学院-巴黎文理研究大学，法国国家科学研究中心，索邦大学，法兰西公学院）；Institute of Science and Technology Austria (ISTA)（奥地利科学技术研究所）；Laboratoire Collisions Agrégats Réactivité, UMR 5589, FERMI, UT3, Université de Toulouse, CNRS（碰撞与聚合反应实验室，法国国家科学研究中心联合研究单位5589，FERMI，图卢兹第三大学，法国国家科学研究中心）
本研究提出了一种基于$^6$Li的量子气体平台，能够广泛应用于多种量子多体问题的模拟，通过双室架构实现超流体和光学晶格势能的研究。
2024-02-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Stimulated Laser Cooling Using Microfabrication
本文在硅芯片上利用微通道预准直与蓝失谐光学粘团实现热铷原子束的受激激光冷却，仅需8 mW功率，在4.5 mm内将横向速度展宽降至1 m/s以下，为全片上原子钟和陀螺仪奠定基础。
2022-08-26 physics.app-ph physics.atom-ph quant-ph
