A two-dimensional magneto-optical trap of dysprosium atoms as a compact source for efficient loading of a narrow-line three-dimensional magneto-optical trap
本文提出用工作于421 nm宽线的2D MOT替代塞曼减速器,为626 nm窄线3D MOT提供高通量慢镝原子束,装载速率超过10^8原子/秒。
2023-08-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Continuous loading of an atom beam into an optical lattice
提出了一种将原子束减速并连续加载到远场非共振光晶格中的方法。将运动的原子加载到保守的远离共振势中需要去除原子的多余动能。在这里,这是通过西西弗斯冷却方法实现的,其中利用了差分晶格诱导的交流斯塔克位移。所提出的方法描述的情况下,镱原子。数值模拟表明,以镱原子为例,以连续的方式达到冷而致密的样品的可能性。
2014-02-09 physics.atom-ph
Loading ultracold atoms onto nonlinear Bloch states and soliton states in bichromatic lattices
模拟和分析了在一维双色晶格中将相互作用的超冷原子加载到非平凡量子态如非线性布洛赫波和孤子解上的实验方法。标准带,倒置带,并与Dirac-like点允许的双色晶格带,我们考虑的情况下,倒置带和检查的加载过程中的非线性布洛赫波形成的超冷原子的平均场模型描述的聚集。具体来说,我们解决了Gross-Pitaevskii方程数值,并找到了一个合适的驻波脉冲序列的倒带,该序列被证明是一个合适的协议产生孤子的解决方案。此外,我们还研究了后加载过程中的外部势和动力学不稳定性的影响。我们还提供了一个适当的数据集,为未来的实验实现我们的研究结果。
2021-06-04 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
In-situ equalization of single-atom loading in large-scale optical tweezers arrays
我们报道了在$\sim4$ ~K低温环境中,用光镊捕获300多个单个$^{87}$ Rb原子,实现了大规模组装阵列。对于具有$N_{\rm a}=324$原子的阵列,组装过程导致实现的$\sim37\%$中的无缺陷阵列。为了实现这一高组装效率,我们均衡的加载概率的陷阱内的阵列,使用一个闭环优化的每个光镊的功率,基于荧光时间轨迹的分析加载在陷阱中的原子。
2022-08-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
The influence of optical molasses in loading a shallow optical trap
我们研究了从光学糖蜜中将~(85)Rb原子加载到浅的远场共振阱(FORT)中,并将其与磁光阱(MOT)中的加载进行了比较。我们发现,实质上更多的原子可以加载到FORT通过光学糖蜜相比,从MOT单独加载。为了确定为什么会出现这种情况,我们测量了加载到FORT中的原子的速率以及加载过程中FORT的损失。对于MOT和糖蜜负载,我们研究了原子负载率和损失在一个范围内的失谐以及超精细泵功率。我们发现,在MOT加载过程中引起的损失基本上是相同的,在相同的MOT/糖蜜失谐糖蜜加载过程中引起的损失。相反,在给定的失谐量下,糖蜜的负载率高于MOT。这使得光学糖蜜能够比MOT装载更多的原子。优化FORT加载形式的光学糖蜜提高了原子的数量,我们可以捕获的一个因素的两个以上的最佳加载从MOT。
2008-11-04 physics.atom-ph
Light-Induced Atomic Desorption for loading a Sodium Magneto-Optical Trap
我们报告的光子刺激解吸(PSD),也被称为光诱导原子解吸(LIAD),钠原子从用于加载磁光阱(MOT)的真空单元玻璃表面的研究。用荧光检测器记录捕获原子数和解吸速率。我们观察到一个陡峭的波长依赖性的解吸过程以上的2.6 eV的光子能量,结果显着的钠蒸汽密度在月球大气中的估计。我们的数据拟合得很好,一个简单的模型的MOT的负载只依赖于钠解吸速率和残余气体密度。高达3.7x10^7个钠原子被限制在超高真空条件下,为基于蒸汽电池的钠原子玻色-爱因斯坦凝聚体创造了有希望的装载条件。
2010-02-12 physics.atom-ph
Loading characteristics of a microscopic optical dipole trap
本文报道了深部微观偶极陷阱的加载特性。偶极阱是从含有$\approx 5\times 10^{6}$原子的低密度磁光阱(MOT)加载的。对于腰宽为5 μm、阱深为3.5 ~ 10 mK的阱,我们确定了使原子数最大化的加载参数。我们确定了最佳的陷阱加载条件,以及在这些条件下被囚禁原子的加载率、损耗系数和温度。我们表明,它是可能的负载几百到几千个原子在偶极陷阱的深度为3.5 mK至8.5 mK的最佳加载条件下。
2010-09-14 physics.atom-ph
Fast loading of a cold mixture of Sodium and Potassium atoms from compact and versatile cold atomic beam sources
本研究设计并表征了用于$^{23}$Na和$^{39}$K原子的2D$^+$MOT冷原子源,结合光诱导原子解吸技术大幅提升俘获率,实现了大原子数双物种冷混合物的高效加载,可支撑超冷量子混合物的量子模拟研究。
2023-08-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Loading a vapor cell magneto-optic trap using light-induced atom desorption
利用低强度白光诱导Rb原子从汽室不锈钢壁上非热脱附,从而提高$^{87}$ Rb原子进入汽室磁光阱的加载速率。增加的Rb分压在接通宽带光源后不到10秒内达到新的平衡值。在源关闭后,分压在短至10秒的$1/e$时间内返回到其先前值。
2000-07-14 physics.atom-ph
Loading of a fountain clock with an enhanced Low-Velocity Intense Source of atoms
我们提出了改进铯喷泉钟的光学糖蜜中的原子加载的实验工作,采用低速强原子源(LVIS)[Lu等人,物理修订信函77,3331(1996)],我们通过添加“暗”态泵浦激光器对其进行了修改。通过这种修改,原子源在平均原子速度为$8.6$ m/s时具有平均通量为$4 \times 10^{8}$ atoms/s。与使用背景气体加载的喷泉操作相比,我们实现了40倍的加载和检测原子数的显着增加。在量子投影噪声受限的情况下,用探测到的原子总数$N_{\mathrm{at}}=2.9 \times 10^6$操作喷泉钟,证明了频率不稳定性$σ_y\left(1\text{s}\right)=2.7 \times 10^{-14}$。
2016-01-19 physics.atom-ph
Optimizing loading of cold cesium atoms into a hollow-core fiber using machine learning
该研究使用开源接口M-LOOP中的高斯过程机器学习,基于光漂白的原子计数反馈迭代调整参数,优化冷铯原子加载至空芯光纤的过程,证明ML辅助优化能有效自动获得可观的原子加载条件,在复杂冷原子实验中具应用前景。
2025-07-15 physics.atom-ph
Rapid production of uniformly-filled arrays of neutral atoms
我们展示了快速加载的一个小阵列的光镊与一个单一的$^{87}$ Rb原子每个网站。我们发现,负载效率高达90%,每镊子是在不到170毫秒的陷阱分离超过$1.7 \,μ\text{m}$。有趣的是,我们发现负载效率是由附近的陷阱和目前的效率作为两个光镊之间的间距的函数。这种增强的负载,结合随后的填充位点的重新排列,将使量子多体系统的研究通过量子气体组装。
2015-06-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Continuous Loading of a Conservative Trap from an Atomic Beam
我们证明了快速积累的Cr原子在一个保守的潜力,从磁引导原子束。在没有激光冷却的情况下,通过光泵浦实现的单个耗散步骤允许以2*10^7 1/s的速率将原子加载到陷阱中。在不到100 ms的时间内,我们达到了碰撞密集区,从那里我们直接产生了玻色-爱因斯坦凝聚体,随后进行蒸发冷却。这构成了一种新的简并方法,其中,提供了一个缓慢的粒子束可以通过某种方式产生,玻色-爱因斯坦凝聚可以达到没有循环过渡的物种。
2011-02-04 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Novel Ferromagnetic Atom Waveguide with in situ loading
磁光和静磁捕获是使用围绕可磁化芯缠绕的载流线圈在表面附近实现的。当电流小于50 mA时,会产生一团10^7个铯原子。在维持光耗散的同时斜升电流,会产生纵横比为1:1000的紧密受限的原子云。我们研究了磁势的三维性质,并表征了原子数和密度随外加电流的变化。横向尺寸的场梯度从< 10 G/cm变化到> 1 kG/cm。通过原位加载和冷却原子,我们消除了从MOT耦合到更小的相空间的问题。
2001-06-09 physics.atom-ph
A High-Flux Source of Cold Strontium with a Loading Rate of $4 \times 10^{10}$ atoms/s for Open Release
Imperial College London(帝国理工学院);University of Oxford(牛津大学);University of Liverpool(利物浦大学)
本文提出基于二维磁光捕获阱和Zeeman减速器的高通量冷锶源,实现了每秒$4 \times 10^{10}$个原子的加载率,展示了在低温下产生冷锶原子流的可行性,适用于先进量子实验。
2026-03-26 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Loading and spatially-resolved characterization of a cold atomic ensemble inside a hollow-core fiber
我们提出了一个彻底的实验研究的加载过程中的激光冷却的原子从磁光阱到位于空芯光子带隙光纤内的光偶极阱,然后在其中的原子的传播。例如,用于识别对装载效率的限制,从而识别光学深度,光学深度是量子信息技术中应用的关键参数。虽然只有有限的访问在1D是可用于探测这样的光纤内的原子,我们证明了一个详细的空间分辨的表征沿光纤轴的加载和捕获过程是可能的,通过适当的修改结合理论分析的探测技术。具体地,我们证明了高达$2.1 \times 10^5$原子的加载,在50 ms的过程中具有2.1%的转移效率,并且$4.7 \times 10^3$原子的峰值加载速率ms $^{-1}$导致$10^{12}$ cm $^{-3}$量级的峰值原子序数密度。此外,我们确定的空间密度(轮廓)和合奏温度的演变,因为它接近其稳态值的$T=1400$ $μ$ K,以及损失率,轴向速度和加速度。沿光纤轴向的空间分辨率达到几毫米,这比实验中典型的光纤长度小得多。我们将我们的结果与其他基于光纤的以及自由空间光偶极阱进行比较,并讨论了进一步改进的潜力。
2021-06-04 physics.atom-ph
Loading of the narrow line Tm MOT from a pulsed cold atomic beam
本文构建了脉冲冷 Tm 原子源并实现了窄线 MOT 的装载,通过引入附加轴向冷却束提高捕获速度,在科学腔中达到 10% 的装载效率,可缩短光谱实验死时间并提高重复率。
2024-11-13 physics.atom-ph
Grey-molasses optical-tweezer loading: Controlling collisions for scaling atom-array assembly
我们表明,与一个纯粹的蓝失谐冷却机制,我们可以密集地加载单个中性原子到大型阵列的浅光镊。有了这种能力,更高效地组装更大的有序阵列将成为可能--从而扩大了可用于自下而上量子模拟和原子计算的粒子数量。在87 Rb的D1线上使用Lambda增强的灰色糖蜜,我们以89%的概率实现加载到单个0.63 mK陷阱中,并且我们以80%的概率进一步将这种加载扩展到100个原子。的加载行为同意在排斥分子状态的连续光辅助碰撞模型。通过简单的重排,仅移动2D阵列的行和列,我们展示了大型阵列中增强加载的能力的一个例子。
2019-04-05 physics.atom-ph quant-ph
Interisotope effects in optimal dual-isotope loading into a shallow optical trap
将同位素$^{85}$ Rb和$^{87}$ Rb同时加载到浅的远共振阱(FORT)中的研究表明,与单独加载任一同位素相比,加载的最大原子数意外地减少。FORT的同时加载将受到附加的同向和异向光辅助碰撞损失的影响。然而,这些损失的测量和发现是不够的,以解释所观察到的下降的原子总数加载到FORT。我们发现,我们的观察结果是一致的,在加载速率下降所造成的同位素间中断的有效激光冷却所需的加载原子到光阱。
2012-03-20 physics.atom-ph
A proposal for continuous loading of an optical dipole trap with magnetically guided ultra cold atoms
用非耗散阱(如光偶极阱)捕获运动的原子,需要除去原子多余的动能。在这篇文章中,我们发展了一种机制,以收获超冷原子从引导原子束到一个光学偶极阱,通过消除他们的定向动能。我们提出了一个连续的加载方案,这是通过减速的磁势垒,然后通过光泵能量最低的塞曼子级。我们从理论上研究了该方案在超冷铬原子从磁引导原子束转移到深光学偶极阱中的应用。我们讨论了一个合适的磁场配置的实现。通过对加载过程的数值模拟,分析了该加载方案的可行性和有效性。
2009-12-11 physics.atom-ph quant-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
Compact, Robust Source of Cold Atoms for Efficient Loading of a Magnetic Guide
我们报道了一个紧凑的(<20 cm ~ 3),强大的源,用于产生明亮的冷原子通量,它可以有效地加载到磁导向器。从这个2D+蒸气室MOT产生了高达8 × 109 ~(87)Rb原子/s的连续通量。通量发散度为12.5 mrad,速度可控制在2-15 m/s范围内。该磁通连续地耦合到具有高效率的磁引导件中。
2003-08-28 physics.atom-ph
Efficient single-atom transfer from an optical conveyor belt to a tightly confined optical tweezer
针对磁光阱向紧束缚光镊直接加载单原子的难题,研究人员借助光传送带结合重叠区原子数实时反馈控制,在距磁光阱0.6毫米处将单原子加载概率提升至77.6%,为混合光子-原子结构相关应用提供支撑。
2025-07-29 physics.atom-ph
Creating atom-number states around tapered optical fibres by loading from an optical lattice
我们从理论上描述了一种装置,其中锥形光学纳米纤维被引入到冷原子的光晶格势中。首先,我们考虑的晶格势的几何形状的干扰,由于散射的晶格激光器从介电纤维表面,并表明,由此产生的扭曲晶格可以最小化,通过放置在适当的位置在晶格中的纤维。然后,我们计算的修改的本地潜力,可实现通过传输非共振光通过光纤。这种技术的可用性具有确定性地创建和解决锥形纳米纤维的倏逝场中的原子的小的明确定义的样品的潜力。
2012-07-30 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Loading atom lasers by collectivity-enhanced optical pumping
讨论了集体性对光泵浦原子激光器负载的影响。在我们的模型中,光束中的原子被激光激发,随后自发地衰减到捕获状态。我们考虑的情况下,足够高的粒子密度的光束,使自发发射修改的粒子相互作用。结果表明,在较宽的系统参数范围内,集体效应使囚禁态具有更好的布居,原子的二阶关联函数可以由外加激光场控制.
2009-11-04 physics.atom-ph quant-ph
Enhancing single-atom loading in tightly confined dipole traps with ancillary dipole beam
提出在紧聚焦偶极阱中引入几十微瓦反向传播弱辅助光束的方法,显著提升单原子装载率并实现多原子装载,助力单原子阵列扩展与集体光-原子相互作用研究。
2024-03-05 physics.atom-ph quant-ph
Sisyphus cooling in a continuously loaded trap
我们展示了连续的西西弗斯冷却结合连续加载机制,用于有效地减缓和积累原子从引导光束。虽然加载本身是基于一个单一的缓慢步骤,施加射频场迫使原子重复这一步骤多次,导致所谓的西西弗斯冷却。这种扩展允许有效的加载和冷却原子从广泛的初始光束条件。我们研究的相互作用的连续加载和同时西西弗斯冷却在不同的密度制度。在低密度通量的情况下,我们观察到9个数量级的相空间密度的相对增益。这使得所提出的计划的理想工具,达到碰撞密度,使蒸发冷却-尽管不利的初始条件。
2013-06-07 cond-mat.quant-gas 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
Electron beam driven alkali metal atom source for loading a magneto-optical trap in a cryogenic environment
我们提出了一个多功能和紧凑的电子束驱动的碱金属原子源,它可以在低温恒温器中实现。在小于10mW的热负载下,归一化到加载到磁光阱(MOT)中的原子的热耗散比典型的碱金属分配器小约1000倍。在实验中观察到的MOT负载率与电子电流的线性标度,表明电子刺激脱附是释放原子的相应机制。
2011-02-16 physics.atom-ph quant-ph
Fast and High-Yield Loading of a D$_2$ MOT of Potassium from a Cryogenic Buffer Gas Beam
我们证明了直接加载的D $_2$ MOT的钾-39原子从低温缓冲气体束源。我们在10 ms脉冲中加载$10^8$原子,在高达10 Hz的重复率下性能没有下降。观察到的密度在单个脉冲中达到$\sim10^{11}$ atoms/cm $^3$,没有亚多普勒冷却或横向压缩。该系统为超冷原子实验提供了一个理想的起始点,其中高实验重复率是理想的,初始高密度是关键。扩展到其他原子种类(例如,难熔金属),这对使用基于炉的源的高产率生产提出了技术挑战。
2021-06-08 physics.atom-ph
Reservoir-based deterministic loading of single-atom tweezer arrays
提出基于冷原子储备阱和缓冲阱的模块化方案,将冷原子积累与量子寄存器操作解耦,实现了六边形目标结构的确定性装载,显著提升了数据率并开辟了连续运行的新路径。
2023-08-02 physics.atom-ph quant-ph
Shortcut to a Fermi-Degenerate Gas of Molecules via Cooperative Association
我们从理论上研究了费米简并气体的分子通过光缔合或费什巴赫共振应用到一个简并玻色费米混合原子的创建。这个问题引起了人们的兴趣,因为与玻色子不同,费米子一般不会表现出合作的行为,所以,比如说,200万个原子集体转化为100万个分子是不可能的。然而,我们发现,耦合费米系统显示集体拉比振荡和绝热通道之间的原子和分子,从而模仿玻色-爱因斯坦统计。因此,玻色和费米气体的简并混合物的合作缔合可以作为费米分子简并气体的捷径。
2003-07-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Optimized loading of an optical dipole trap for the production of Chromium BECs
我们报告了一种策略,以最大限度地增加铬原子的数量从磁光阱转移到光阱通过积累在亚稳态通过强光泵浦。我们分析了如何在铬玻色-爱因斯坦凝聚体中的原子数可以通过适当处理的亚稳态人口。四个激光二极管已实施,以解决在MOT阶段填充的四个级别。每个国家的重要性都是明确的。为了稳定我们的两个激光二极管,我们已经开发了一个简单的超稳定的被动参考腔,其长期稳定性优于1 MHz。
2010-04-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Versatile Cold Atom Source for Multi-Species Experiments
我们提出了一个双物种烤箱和塞曼慢设置能够产生缓慢,高通量的原子束加载磁光陷阱。我们的紧凑型和多功能系统是基于不同的磁场配置文件之间的电子开关,适用于广泛的多物种实验。我们给出了真空设置、线圈和简单电子电路的细节。此外,我们证明了我们的系统的性能,通过优化,顺序加载的磁光陷阱的锂-6和铯-133。
2014-09-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Painted loading: a toolkit for loading spatially large optical tweezer arrays
Collaborative Innovation Center of Extreme Optics, Shanxi University(极端光学协同创新中心,山西大学)
该研究通过扫频冷却光频率,实现了空间更大光学镊子阵列的加载,提高了原子分布控制精度和阵列温度控制能力。
2026-01-28 physics.atom-ph
Direct loading of a Sr magneto-optical trap from a thermal atomic beam
Institute of Physics, The University of Tokyo(东京大学物理学研究所)
该研究展示了一种无需Zeeman减速器、减速激光、二维MOT或差分泵浦的直接加载锶MOT方法,实现了高效率的原子捕获与稳定低温原子源。
2026-03-27 physics.atom-ph
Continuous loading of $^{1}$S$_{0}$ calcium atoms into an optical dipole trap
我们展示了一个有效的方案,连续陷阱加载的基础上空间选择性光泵浦。我们讨论的情况下,$^{1}$ S $_{0}$钙原子的光偶极阱(ODT),然而,类似的策略应适用于广泛的原子种类。我们的出发点是通过磁光阱(triplet-MOT)制备的中等冷($\approx 300 μ$ K)亚稳$^{3}$ P $_{2}$ -原子的储库。聚焦的532 nm激光束产生强烈的拉长的光学势的$^{1}$ S $_{0}$ -原子与高达350 $μ$ K阱深度。小心地叠加在ODT光束上的430 nm的弱聚焦激光束选择性地将捕获体积内的$^{3}$ P $_{2}$ -原子泵浦到单线态,其中它们被ODT限制。三重态MOT不断地用$^{3}$ P $_{2}$ -原子再填充捕获体积,从而以$10^7 $ s $^{-1}$的速率向ODT中提供连续的冷原子流。受蒸发损失的限制,在200 ms内,我们通常加载初始径向温度为85 $μ$ K的$5 \times 10^5$原子。在终止加载之后,我们观察到在50 ms期间的蒸发,从而在接近40 $μ$ K的径向温度和$6.8 \times 10^{-5}$的峰值相空间密度下留下$10^5$原子。我们指出,一个类似的计划可以用来加载一个偶极陷阱与$^{3}$ P $_{0}$ -原子。
2007-06-07 physics.atom-ph
Efficient loading of thulium atoms in a compact MOT for a transportable optical clock
我们报告了一个紧凑的真空室的超冷钍的光谱和高达1300万原子的捕获建设。紧凑性是通过避免一个经典的塞曼较慢的部分,并放置一个原子炉靠近磁光阱(MOT),特别是在11厘米的距离。在这种结构中,我们显着增加了原子束的立体角,这是由MOT激光束的影响,并达到100万个原子直接加载在MOT。通过利用原子的塞曼式减速和额外的激光束,我们将捕获的原子数量增加到600万。然后,我们通过使用额外的小磁线圈定制MOT磁场梯度,获得了额外的因子2。实验结果表明,该方法具有很好的应用前景,可用于实现基于铥原子的高性能光学原子钟。
2021-05-05 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
Simulation of optical lattice trap loading from a cold atomic ensemble
我们考虑到初始云的温度和大小,晶格激光特性影响的捕获潜力,和原子参数的冷系综加载到一个一维的光晶格的各种原子的效率模型。随机采样和动态演化被用来模拟传输,导致不同的陷阱深度和配置文件的传输效率的估计。追踪原子的运动还能够评估晶格中的平衡温度和占位率。模拟比较有利的一些实验结果,并用于计算一个最佳的格子腰云半径比为一个给定的光功率。
2020-10-27 physics.atom-ph physics.comp-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
Loading and Cooling in an Optical Trap via Hyperfine Dark States
我们提出了一种新的光学冷却方案,依赖于超精细暗态,以增强加载和冷却深光学偶极陷阱内的原子。我们证明了七倍的增加,在保守势与强烈移动的激发态的原子数加载。此外,我们利用能量选择暗态来有效地冷却被囚禁在保守势中的原子。我们的研究结果打开了光学辅助冷却被困原子和分子的大门,这些原子和分子缺乏通常需要实现低温和蒸发冷却所需的高初始密度的闭合循环过渡。
2019-11-25 physics.atom-ph
Loading of a surface-electrode ion trap from a remote, precooled source
我们展示了离子加载到表面电极陷阱(SET)从远程,激光冷却源的中性原子。我们首先将$\sim$ $10^6$中性$^{88}$ Sr原子从与SET没有视线的烘箱中冷却并装入磁光阱中。然后用共振激光将冷原子推入陷阱区,在那里它们随后被光电离并被捕获在4.6 K低温下工作的SET中。我们目前的加载过程的研究表明,我们的技术实现了离子加载到一个浅(15毫电子伏深度)陷阱的速率高达125个离子/秒,同时大大减少了金属沉积在陷阱表面上的量相比,从热蒸汽直接加载。此外,我们注意到,由于在我们的加载过程中的同位素过滤的多个阶段,这种技术具有增强同位素选择性的潜力超过其他加载方法。从干净的、同位素纯的和预冷的源快速加载可以使得能够利用大的、低深度的表面阱阵列中的捕获离子进行可扩展的量子信息处理,所述表面阱阵列不适于从热原子束加载。
2012-07-20 physics.atom-ph quant-ph
All-optical ion generation for ion trap loading
我们研究了脉冲激光烧蚀产生的原子光电离全光产生离子。一个间接加热炉源和脉冲激光烧蚀之间的直接比较报告。用10 ns Nd:YAG激光脉冲的脉冲激光烧蚀显示出产生大的钙通量,对应于烘箱温度大于650 K产生的原子束。对于一个等效的原子通量,脉冲激光烧蚀产生的热负荷比烤箱源小一个数量级以上。原子束分布服从Maxwell-Boltzmann统计,最可能的速度对应于大于2200 K的温度。在280 mJ/cm ^2和330 mJ/cm ^2之间的阈值脉冲通量以下,原子束仅由基态原子组成。对于更高的注量离子和激发原子产生。
2011-06-13 physics.atom-ph
On-the-Spot Loading of Single-Atom Traps
本文通过增加静态光偶极陷阱深度,实现了单原子陷阱的快速装载与延长寿命,无需重排原子即可达到79%的填充率。
2025-01-27 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Dark-state enhanced loading of an optical tweezer array
本文提出暗态增强装载方法,结合实时反馈、长寿命搁置态与迭代重装,在95光镊锶原子阵列中实现84.02%装载概率,有望实现近完全填充。
2023-02-21 physics.atom-ph quant-ph
In situ single-atom array synthesis by dynamic holographic optical tweezers
光对原子的冷却和捕获使人们能够在单原子水平上建立和操纵量子系统。这种自下而上的方法成为可扩展和高度可控的量子系统的迷人挑战之一,例如,一个大规模的量子信息机器。它们的实现需要关键的预处理:可扩展性,站点可扩展性和可靠的单原子加载到站点中。广泛采用的方法满足前两个条件相对较好,但最后一个条件,填充单个原子到个别网站,主要依赖于概率加载,这意味着加载一个预定义的一组原子在给定的位置将受到指数阻碍。有两种方法可以解决这个问题:提高单原子的装载效率和将大量的原子重新定位到未填充的位置。实现重新定位直接关系到有多少原子可以以设计者的方式运输。在这里,我们展示了一个动态的全息单原子镊子与前所未有的自由度为2N。在用冷铷原子进行的原理验证实验中,成功地进行了N=9个单原子的同时重排。该方法可进一步应用于确定性N单原子加载、相干输运和受控碰撞。
2016-02-18 physics.atom-ph physics.optics
Laser-cooled atoms inside a hollow-core photonic-crystal fiber
我们描述了激光冷却的铷原子加载到单模空芯光子晶体光纤中。在光纤内部,原子被一个远失谐的光阱限制,并被一束弱共振光束探测。我们描述了不同的加载方法,并比较他们的权衡实施复杂性和原子加载效率。最有效的方法是装载约30,000个铷原子,这在光纤内产生了光学深度约180的介质。与我们早期的研究相比,这代表了该系统中最大光学深度的六倍增加。
2011-04-28 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Continuous loading of magneto-optical trap of Rb at narrow transition
本文提出在红外宽跃迁MOT空心光束内叠加420nm蓝光,实现窄跃迁蓝MOT的连续装载,约2.5秒装载10^8个原子,并给出双跃迁冷却理论框架,可用于产生冷铷原子连续束。
2024-01-16 physics.atom-ph
Core-Shell Magneto-Optical Trap for Alkaline-Earth-Metal-Like Atoms
提出并证明了一种新的类碱土金属(AEML)原子磁光阱(MOT),其中窄的$^{1}S_{0}\rightarrow$ $^{3}P_{1}$跃迁和宽的$^{1}S_{0}\rightarrow$ $^{1}P_{1}$跃迁在空间上排列成核壳结构.我们的计划解决了以前采用的MOT计划的主要局限性,导致在加载速率和稳态原子数显着增加。我们将此方案应用于$^{174}$ Yb MOT,在那里我们显示了约百倍的提高负载率和10倍的改善,在稳态原子数相比,我们知道的报告的情况下,到目前为止。这种技术可以很容易地扩展到其他AEML原子,以增加许多不同类型的精密实验的统计灵敏度。
2014-12-09 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Cold source of atomic hydrogen for loading large magnetic traps
本文设计并测试了一种基于0.6 K低温离解器和多级超流氦膜热适应器的强冷氢原子源,实现高通量装载大型Ioffe-Pritchard磁阱并长时间储存高密度低场搜寻态原子。
2025-02-17 physics.atom-ph
Ion Current as a Precise Measure of the Loading Rate of a Magneto-Optical Trap
我们已经证明,在磁光阱中的亚稳态氪原子之间的碰撞产生的离子电流可以用来精确测量的陷阱加载率。我们测量了丰度同位素Kr-83(同位素丰度= 11%)的离子流和稀有同位素Kr-85(同位素丰度约为1x 10 ^-11)的单原子计数率,发现这两个量在0.9%的精度水平上成正比。这一工作大大改进了磁光阱作为分析工具测量稀有气体同位素比值的方法,对原子物理学的研究和地球科学的应用具有重要意义。
2013-11-27 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
Analyzing a single-laser repumping scheme for efficient loading of a strontium magneto-optical trap
我们证明了利用从亚稳态到双激发态$5\mathrm{s}5\mathrm{p}\,^3\mathrm{P}_2 \rightarrow 5\mathrm{p}^2\,^3\mathrm{P}_2$在$481~\mathrm{nm}$的再泵浦方案,锶原子进入磁光阱的增强加载。被俘获的原子数量增加了一个数量级。的原子数增强的频率和强度的依赖关系,相对于非再泵浦的情况下,很好地再现了一个简单的速率方程模型,它也描述了单激光再泵浦计划以前报道。再泵浦方案受到进入长寿命$5\mathrm{s}5\mathrm{p}\,^3\mathrm{P}_0$态的弱附加损耗通道的限制。对于低的再抽运强度,磁囚禁原子在亚稳态形成的晕的签名被发现。
2019-02-22 physics.atom-ph