Sensitive BEC magnetometry with optimized probing

最优原子数密度下的量子增强磁力测量

Quantum-enhanced magnetometry at optimal number density

本文研究在最优原子数密度下，利用压缩探测光与测量反作用规避技术提升光泵磁力计的灵敏度和带宽，实验证明其灵敏度可超越相干态探测在任何密度下的极限。

Spatially-selective in situ magnetometry of ultracold atomic clouds

We demonstrate novel implementations of high-precision optical magnetometers which allow for spatially-selective and spatially-resolved in situ measurements using cold atomic clouds. These are realised by using shaped dispersive probe beams combined with spatially-resolved balanced homodyne detection. Two magnetometer sequences are discussed: a vectorial magnetometer, which yields sensitivities two orders of magnitude better compared to a previous realisation and a Larmor magnetometer capable of measuring absolute magnetic fields. We characterise the dependence of single-shot precision on the …

用于地磁场应用的总场原子磁力计：基于椭圆偏振频率调制光束

Total-field atomic magnetometry using an elliptically-polarized frequency-modulated light beam for geomagnetic-field applications

本研究提出一种基于椭圆偏振频率调制光束的Bell-Bloom全光学方案，实现地磁场尺度高灵敏度总场测量，在50微特斯拉下灵敏度达220 fT/√Hz，且结构简单、易于小型化。

Cs蒸气自旋交换弛豫自由磁测量

Spin-exchange relaxation free magnetometry with Cs vapor

我们描述了一个Cs原子磁强计工作在自旋交换弛豫自由（SERF）制度。当自旋交换速率为$Γ_{SE}=14000 {\rm s^{-1}}$时，随着$103^\circ\rm{C}$的蒸气室温度，我们实现了对应于$300 {\rm s^{-1}}$的电子自旋弛豫速率的内禀磁共振宽度$ΔB=17 {\rm μG}$。我们还观察到一个有趣的窄化效应，由于扩散。信噪比测量产生大约$400\thinspace{\rm pG/\sqrt{Hz}}$的灵敏度。基于光子散粒噪声，我们预测了$40 {\rm pG/\sqrt{Hz}}$的灵敏度。磁力计的理论优化表明在$1 {\rm cm^3}$体积中应该可以实现$2 {\rm pG/\sqrt{Hz}}$量级的灵敏度。由于Cs具有比其他碱金属更高的饱和蒸汽压，因此使用Cs原子的SERF磁力计在需要较低温度的应用中特别有吸引力。

钠玻色-爱因斯坦凝聚体的全光产生和光缔合探测

All-optical generation and photoassociative probing of sodium Bose-Einstein condensates

本文介绍了一种蒸发制备钠玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的全光学技术。我们使用由1060 nm附近的光形成的交叉偶极阱，以及一个简单的强度斜坡来强制蒸发。此外，我们引入光缔合作为陷阱加载过程的诊断，并表明它可以用来检测玻色-爱因斯坦凝聚的发生。最后，我们展示了直接生产的多个陷阱，使用这种技术的冷凝物，并通过定位陷阱，以及一些控制的旋量状态的BEC实现。

利用集体激发探测壳形玻色–爱因斯坦凝聚体的空心化转变

Probing the hollowing transition of a shell-shaped BEC with collective excitation

提出用双组分BEC混合物的集体单极激发探测壳形凝聚体空心化转变，发现反相模式频谱的非单调变化可标志拓扑改变，且临界点依赖粒子数比。