双光子跃迁氢原子的连续波多普勒冷却

超辐射辅助的分子双色多普勒冷却

Superradiance-assisted two-color Doppler cooling of molecules

针对现有激光冷却技术适用分子种类少的问题，提出一种基于振动态跃迁、利用超辐射加速双光子跃迁的通用分子冷却方案，模拟显示其冷却温度可媲美现有中性原子和离子的二能级冷却方案。

中性原子在光栅磁光阱中的亚多普勒冷却

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。

含$^{171}$ Yb（I=1/2）的$^{1}S_{0}$ - $^{1}P_{1}$跃迁镱的亚多普勒冷却

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。

多普勒冷却实验中的一种额外加热机制

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。

Two-tone Doppler cooling of radial two-dimensional crystals in a radiofrequency ion trap

We study the Doppler-cooling of radial two-dimensional (2D) Coulomb crystals of trapped barium ions in a radiofrequency trap. Ions in radial 2D crystals experience micromotion of an amplitude that increases linearly with the distance from the trap center, leading to a position-dependent frequency modulation of laser light in each ion's rest frame. We use two tones of Doppler-cooling laser light separated by approximately 100~MHz to efficiently cool distinct regions in the crystals with differing amplitudes of micromotion. This technique allows us to trap and cool more than 50 ions populating 4…

用laser脉冲相干串和可调“速度梳”进行多普勒冷却

Doppler cooling with coherent trains of laser pulses and tunable "velocity comb"

本文研究了相干训练非重叠短脉冲激光对二能级原子系综进行减速和多普勒冷却的可能性。我们开发了一个简单的分析模型，由所产生的频率梳状场驱动的二能级系统的动力学。我们发现，有效的散射力模仿潜在的频率梳结构。力的图案强烈地依赖于原子寿命与重复时间和脉冲面积的比率。例如，在短寿命的极限中，光学力的频率峰值被洗掉。我们表明，激光冷却与脉冲序列的结果在“速度梳”，在速度空间中的一系列窄峰。

禁戒跃迁的多普勒冷却和俘获

Doppler cooling and trapping on forbidden transitions

通过将多普勒冷却扩展到禁戒跃迁，已经实现了温度接近反冲极限的超冷原子。通过在自旋禁戒互组合跃迁上操作磁光阱，^40Ca原子云被冷却并捕获到低至6 μK的温度。淬灭长寿命的激发态与一个额外的激光增强了散射率的15倍，而速度的高选择性被保存。用这种方法，超过10%的预冷原子从标准磁光阱已转移到超冷阱。冷却过程的蒙特卡罗模拟与实验结果吻合较好。

相干脉冲串多级系统多普勒冷却的See-saw协议

See-saw protocol for Doppler cooling of multilevel systems with coherent pulse trains

研究了用相干训练的超短激光脉冲对多能级原子和分子系综进行减速和冷却。在频域中，这样的序列形成频率梳。提出了一种新的多能级原子和分子多普勒冷却的跷跷板方案。在该方案中，频率梳的齿周期性地移动进入和离开与所允许的跃迁的谐振。在实践中，可以通过在预定义值之间切换载波包络相位偏移来执行跷跷板冷却。我们研究了最简单的原型三电平$Λ$系统的跷跷板方案的性能，并证明了它的优势。对于这些系统，我们展示了一个程序，用于确定最佳的训练参数，和跷跷板开关周期。我们还通过数值模拟速度分布的时间演化来说明该协议的性能。

Magneto-Optical Trapping and Sub-Doppler Cooling of a Polyatomic Molecule

We report magneto-optical trapping (MOT) of a polyatomic molecule, calcium monohydroxide (CaOH). The MOT contains $2.0(5)\times 10^4$ CaOH molecules at a peak density of $3.0(8)\times10^{6}$ cm$^{-3}$. CaOH molecules are further sub-Doppler laser cooled in an optical molasses, to a temperature of 110(4) $μ$K. The temperatures and densities achieved here make CaOH a viable candidate for a wide variety of quantum science applications, including the creation of optical tweezer arrays of CaOH molecules. This work also suggests that laser cooling and magneto-optical trapping of many other polyatomi…

各向同性光与六束糖蜜对背景蒸气中原子的多普勒冷却的理论比较

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。

镓原子的多普勒冷却：2。复杂多级系统的仿真

Doppler cooling of gallium atoms: 2. Simulation in complex multilevel systems

本文导出了控制多色光与多能级系统相互作用所产生相干性的林德布拉德方程的一般数值解法。本文导出了一种寻找守恒项和耗散项的系统方法，并应用于镓的激光冷却。提出了一种改进的数值方法来求解与时间相关的主方程，并给出了瞬态冷却过程的结果。该方法比标准方法显着更稳健、高效和准确，可应用于广泛的原子和分子系统。本文研究了镓同位素66Ga的辐射压力和动态暗态的形成。

利用多普勒冷却的Feshbach分子制备超冷氢和氘

Ultracold hydrogen and deuterium production via Doppler-cooled Feshbach molecules

本文提出了一种通过激光冷却双原子分子的碎裂来制备超冷氢的反直觉方案，其中最终的氢原子温度与分子母体的质量成反比。此外，在固定温度下形成玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的临界密度降低了一个因子比氢质量：母体质量提高到3/2的幂直接冷却的氢原子。单重态S原子和氢之间的窄费什巴赫共振非常适合于碎裂过程中所需的微小质心能量释放。在从头算量子化学的支持下，证明了BaH是一种理想的双原子前体，它可以被激光冷却到~37微开尔文的多普勒温度，只有两个振子跃迁，这是迄今为止最简单的分子冷却方案。利用本发明的冷却技术，利用冷凝过程的光脉冲控制，制备低于临界BEC温度Tc的氢原子气体是可行的。

铯原子的亚多普勒激光冷却与静态磁场中的光学输运

Sub-Doppler laser cooling and optical transport of cesium with static magnetic fields

本研究通过静态磁场配置实现了铯原子的亚多普勒激光冷却与光学输运，无需动态磁场，实现了低温冷却和长距离输运，为传感和量子计算提供了新途径。

Doppler cooling of buffer-gas-cooled Barium monofluoride molecules

We demonstrate one-dimensional Doppler cooling of a beam of buffer-gas cooled Barium monofluoride (BaF) molecules. The dependences of the cooling efficiency with the laser detuning, the bias filed and the laser intensity are carefully measured. We numerical simulate our experiment with a Monte Carlo method, and find the theoretic predictions consists with our experimental data. This result represents a key step towards further cooling and trapping of BaF molecules.

$μ$ K温度下YO分子的亚多普勒冷却和压缩俘获

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。

多能级离子微运动的多普勒冷却测温

Doppler cooling thermometry of a multi-level ion in the presence of micromotion

我们研究了多普勒冷却过程中，一个初始热的、多能级的、单原子离子被囚禁在射频Paul阱中的随时间变化的荧光。我们已经开发了一个分析模型，描述了多普勒冷却过程中的荧光动力学，用于提取离子的初始能量。以前的多普勒冷却测温模型仅限于二能级原子，且忽略了陷阱振荡电场的影响，而我们的模型适用于多能级原子，并考虑了原子微运动对冷却动力学的影响.这种测温法适用于任何初始能量分布。我们实验测试我们的模型与离子准备在一个连贯的，热和Tsallis能量分布。

铒的亚多普勒激光冷却和磁俘获

Sub-Doppler laser cooling and magnetic trapping of erbium

我们研究磁光和磁陷铒的冷却机制。我们发现有效的子多普勒冷却在我们的陷阱，它可以坚持即使在大磁场由于近简并的两个朗德g因子。此外，一个连续加载的磁阱证明，我们观察到的温度低于25微开尔文。这些有利的冷却和俘获特性为稀土原子物理学提供了许多科学可能性，包括窄线宽激光冷却和光谱学，独特的碰撞研究，以及具有长程磁偶极耦合的简并玻色子和费米子气体。

多普勒冷却和旋转壁势下潘宁阱中超冷离子晶体的第一性原理模拟

First principle simulation of ultra-cold ion crystals in a Penning trap with Doppler cooling and a rotating wall potential

本文对旋转壁潘宁阱中多离子相互作用进行了直接数值模拟。离子动力学模型的经典。轴向和平面多普勒激光冷却模型使用随机动量脉冲的基础上两个层次的原子散射率。被模拟的等离子体是由100个离子组成的超冷二维晶体。我们比较多普勒冷却的结果直接到以前的线性本征模分析。在频率和模式结构的协议。此外，当应用多普勒激光冷却时，激光冷却的稳态等离子体轴向温度符合多普勒冷却极限。使用这里描述和基准的方法的数值模拟将提供对大型捕获离子晶体的动力学的见解，提高它们作为量子模拟和传感平台的性能。

镝磁光阱中各向异性亚多普勒激光冷却

Anisotropic sub-Doppler laser cooling in dysprosium magneto-optical traps

Er和Dy的磁光阱（MOT）由于其激发态和基态Lande g因子的近简并性而表现出布居范围的亚多普勒冷却。我们在这里讨论一个额外的，不寻常的内MOT亚多普勒冷却机制，出现时，总Dy MOT冷却激光强度和磁四极梯度增加超过临界值。具体而言，各向异性子多普勒冷却的核心出现，和他们的方向相对于四极轴翻转在一个临界比率的MOT激光强度沿四极轴与对称平面。这种现象可以追溯到零速度的冷却力沿原子极化方向的四极场的速度选择性共振的损失。我们目前的数据表征这种各向异性的激光冷却现象，并讨论了其起源的基础上非常大的Dy磁矩和Dy的近简并g因子的定性模型。

碱土金属和镱原子的双光子多普勒冷却

Two-Photon Doppler cooling of alkaline-earth-metal and ytterbium atoms

本文分析了利用双光子跃迁激光冷却碱土金属和镱原子的新可能性。我们考虑$^{1}S_{0}$ - $^{1}S_{0}$跃迁，激发与$^{1}P_{1}$能级近共振。这大大增加了双光子跃迁速率，允许有效的动量转移。这种技术的实验实施进行了讨论，我们表明，钙，例如，双光子冷却可以用来实现123微开尔文的多普勒限制。分析了该冷却方案的效率和主要损失机理。

双色磁光囚禁中玻色子锶的亚多普勒冷却

Sub-Doppler cooling of bosonic strontium in a two-color MOT

研究通过双色磁光囚禁实现玻色子锶的亚多普勒冷却，观察到双模动量分布，冷部分温度达105μK，并通过模拟解释数据，测量过渡频率提升文献值。

钾原子的亚多普勒激光冷却

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。

三维灰光学糖蜜中40 K费米子原子的亚多普勒激光冷却

Sub-Doppler laser cooling of fermionic 40K atoms in three-dimensional gray optical molasses

我们证明了D_1原子跃迁在40 K的亚多普勒冷却。使用灰色糖蜜方案，我们在8 ms内有效地将6.5 × 10^8个原子的压缩云从~ 4 \mK冷却到20 μ K。在四极磁阱中转移后，我们测量到~10^-5的相空间密度。该技术为快速蒸发费米40 K提供了一条有前途的途径。

多普勒极限三维激光冷却

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。

工程化分子磁光阱中的亚多普勒力

Engineering the sub-Doppler force in molecular magneto-optical traps

针对超冷分子双频磁光阱的亚多普勒加热问题，理论上证明可工程化该效应实现冷却，通过CaF分子的光学Bloch方程与三维Monte Carlo模拟验证了冷却效果并估算了温度与密度。

利用光镊对囚禁离子进行亚多普勒冷却

Sub-Doppler cooling of trapped ions using optical tweezers

提出一种利用中空光镊与微波驱动实现囚禁离子晶体亚多普勒冷却的方案，通过西西弗斯冷却机制，对多达三个离子实现快速冷却，可作为多普勒冷却与基态冷却的中间步骤。

激光冷却氢原子的Sisyphus脉冲方案

A pulsed Sisyphus scheme for laser cooling of atomic (anti)hydrogen

我们提出了一种激光冷却技术，在该技术中，原子被选择性地激发到一个修饰的亚稳态，其光移和衰减率是空间相关的西西弗斯冷却。对利用脉冲紫外激光和连续可见激光冷却1 S-2S-3 P跃迁的磁囚禁（反）氢的情况进行了数值模拟。我们发现了一些有吸引力的功能，包括快速的三维冷却从~1 K到反冲限制，毫开尔文温度，以及抑制自旋翻转损失和可管理的光电离损失。

高效三维度子德普勒冷却 $^{40}$Ca$^+$ 在Penning陷阱中

Efficient Three-Dimensional Sub-Doppler Cooling of $^{40}$Ca$^+$ in a Penning Trap

通过参数驱动和双光子暗共振实现 $^{40}$Ca$^+$ 离子在Penning陷阱中的三维子德普勒冷却，显著降低轴向模式占据数。

中磁场下Ca-43离子的暗共振多普勒冷却和高荧光

Dark-resonance Doppler cooling and high fluorescence in trapped Ca-43 ions at intermediate magnetic field

我们展示了简单而强大的方法，多普勒冷却和获得高荧光捕获的43 Ca+离子在磁场为146高斯。该场可以在离子的基态超精细结构内实现与磁场无关的“原子钟”量子比特跃迁，但也会导致与多普勒冷却相关的64个状态的复杂内部结构分布在原子跃迁线宽的许多倍上。使用随时间变化的光学布洛赫方程模拟的系统，我们开发了一个简单的计划，多普勒冷却的离子上的双光子暗共振，这是强大的激光强度，失谐和偏振的典型实验变化。我们实验证明冷却到0.3 mK的温度，略低于相应的两级系统的多普勒极限，然后使用拉曼边带激光冷却进一步冷却到离子的径向运动模式的基态。这些方法将使两个量子比特与这种离子纠缠，这是迄今为止开发的最有前途的量子比特之一。

利用多普勒冷却光束荧光探测光晶格中的单个锂原子

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$5 \times 10^{-4}$。

超过Lamb-Dicke极限的亚多普勒腔冷却

Sub-Doppler Cavity Cooling Beyond The Lamb-Dicke Limit

我们调查的动力学腔冷却的单离子超出了兰姆-迪克制度，并证明了约50%的多普勒温度的冷却极限，使用高精细腔的第一次。我们还研究了离子腔发射的统计性质，并提出了一个模型，声子态的光子态的映射。利用这个模型，我们解释了在我们的实验中观察到的超泊松光子分布，并提出了一种方法来估计离子温度的实时方式的基础上的统计行为的光子发射从腔。

$^{39}$ K通过4S $\to$ 5 P跃迁的亚多普勒激光冷却

Sub-Doppler laser cooling of $^{39}$K via the 4S$\to$5P transition

我们证明了亚多普勒激光冷却的$ ^{39} $ K通过404.8 nm处的4S $_{1/2} \rightarrow $ 5 P $ _{1/2} $跃迁使用简并拉曼边带冷却。通过使用与磁场和光泵浦束相结合的光学晶格，我们获得了高达$5.6 \times 10^{7}$原子的自旋极化样品，其冷却到4 $μ$ K的亚多普勒温度，达到$3.9 \times 10^{9}$原子/cm $ ^{3} $的峰值密度，大于$ 10^{-5} $的相空间密度，以及晶格中$ \langle ν\rangle=0.6 $的平均振动能级。这项工作开辟了在远失谐光学晶格中利用碱金属原子中的较短波长跃迁实现单站点成像方案的可能性，从而允许提高空间分辨率。

灰色糖蜜中39 K原子的量子干涉增强深亚多普勒冷却

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。

相干脉冲序列下分子多振转跃迁的受激冷却

Stimulated cooling of molecules on multiple rovibrational transitions with coherent pulse trains

提出了一种利用超短激光脉冲的反向传播$π$ -列来实现双原子分子的受激激光冷却的方法。冷却循环发生在同一个地面电子流形内的振转跃迁上，从而避免了多普勒冷却分子中常见的辐射分支问题。通过匹配的频率梳谱的脉冲序列的R-分支振转跃迁的频谱，我们表明，受激冷却可以同时进行几个振转跃迁，从而增加冷却的分子的数量。所施加的光学力不依赖于系统中的衰减率，并且可以比在常规多普勒激光冷却方案中获得的散射力的典型值大几个数量级。

灰色糖蜜中钠原子的亚多普勒冷却

Sub-Doppler cooling of sodium atoms in gray molasses

我们报告的实现亚多普勒激光冷却钠原子在灰色糖蜜使用的D1光学跃迁（$3s\, ^2S_{1/2} \rightarrow 3p\, ^2P_{1/2}$）在589.8 nm。该技术适用于样品含有$3\times10^9$原子，预先冷却到350 $μ$ K的磁光阱，它导致温度低至9 $μ$ K和相位空间密度的范围内的$10^{-4}$。灰色糖蜜的捕获效率大于2/3，并且我们观察到对于高达$10^{11}$ cm $^{-3}$的密度没有密度依赖性加热。

锂原子在D1灰糖蜜中的Λ增强亚多普勒冷却

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。

三能级级联系统中的双光子和EIT辅助多普勒冷却

Two-photon and EIT-assisted Doppler cooling in a three-level cascade system

激光冷却的理论研究采用级联三能级方案，其中激光驱动跃迁的激发态通过第二激光耦合到顶部，更稳定的水平，如碱土金属原子。第二个激光作用修改原子散射截面，并产生低于多普勒冷却下过渡所达到的温度。当由第二激光器引起的多光子过程是相关的时，电磁感应的透明性修改第一激光器的吸收，并且最终温度由第二激光器参数控制。当中间态仅被虚激发时，动力学过程由双光子过程主导，最终温度由顶态的自发衰变率决定。

单囚禁原子多普勒冷却过程中的荧光

Fluorescence during Doppler cooling of a single trapped atom

利用半经典方法研究了初始热态单囚禁原子在弱束缚态下多普勒冷却的时间动力学。我们开发了一个分析模型的最简单的情况下，一个单一的振动模式的谐波陷阱，并显示该模型如何使我们能够通过观察冷却过程中的荧光率来估计被困粒子的初始能量。这种温度测量的实验实现提供了一种通过观察在没有冷却的情况下的温度上升来测量原子加热速率的方法。与传统的边带检测方法相比，该方法在技术上相对简单，并且这两种方法是合理的一致。我们还讨论了RF微动的影响，相关的被困原子离子，和冷却动力学上的振动模式之间的耦合的效果。

D $_1$线上费米$^6$ Li和$^{40}$ K的同时亚多普勒激光冷却：理论和实验

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。

级联三能级自由原子激光冷却的温度极限

Temperature limits in laser cooling of free atoms with three-level cascade transitions

本文采用半经典理论分析研究了自由原子的级联跃迁激光冷却，其中上能级跃迁比下能级跃迁弱得多。这代表了一种替代的冷却方案，特别适用于II族原子。我们发现，温度低于多普勒限制与这些过渡的预期。与两级冷却相比，最低温度是由于阻尼显著增加和扩散减少而产生的。它们是在双光子共振时达到的，在双光子共振时，窄的和部分暗的修饰态之间存在交叉，并且可以简单地通过考虑这些状态之间的光学相干性的衰减率的通常的多普勒极限来估计。

光阱分子的激光冷却

Laser Cooling of Optically Trapped Molecules

将一氟化钙（CaF）分子装入光偶极阱（ODT）中，随后在阱内进行激光冷却。从磁光捕获开始，我们亚多普勒冷却CaF，然后将$150(30)$ CaF分子加载到ODT中。当亚多普勒冷却光和捕获光同时打开时，获得了五倍的增强负载。对于捕获的分子，我们直接观察到有效的亚多普勒冷却到$60(5)$ $μ\text{K}$的温度。$8(2)\times10^7$ cm $^{-3}$的捕获分子密度比初始亚多普勒冷却样品大一个数量级。750（40）ms的陷阱寿命主要是由背景气体碰撞。

光学腔中量子发射体的Purcell修正多普勒冷却

Purcell modified Doppler cooling of quantum emitters inside optical cavities

该研究提出一种基于大腔损耗和Purcell增强的多普勒冷却机制，用于冷却无闭合跃迁的量子发射体，并推广至多粒子集体强耦合情形。

集成反亥姆霍兹线圈的紧凑锥形空心反射镜中的亚多普勒冷却

Sub-Doppler cooling in a compact conical hollow mirror integrated with anti-Helmholtz coils

本研究利用集成反亥姆霍兹线圈的锥形空心反射镜实现紧凑单光束配置，对铷原子进行亚多普勒冷却，降低了激光功率需求，捕获约1×10^7个原子，获得各向异性亚多普勒温度，为紧凑冷原子源和集成量子传感器提供节能平台。

在D2生产线上对灰色糖蜜中的23 Na进行亚多普勒激光冷却

Sub-Doppler laser cooling of 23Na in gray molasses on the D2 line

我们报告的有效灰色糖蜜冷却钠原子使用$D_{2}$光学跃迁在589.1 nm。由于激发态3 $^{2}P_{3/2}$中的$|F'=2\rangle$和$|F'=3\rangle$之间约6 $Γ$的超精细分裂，这种原子跃迁对于灰色糖蜜冷却机制是有效的。利用这种冷却技术，$F = 2$地面歧管中的原子样品在3.5 ms内从700 $\upmu$ K冷却到56 $\upmu$ K。该技术为钠原子在$F=2$态的快速冷却提供了一条很有前途的途径。

囚禁离子多普勒冷却理论中原子响应时间的影响

The effect of atomic response time in the theory of Doppler cooling of trapped ions

我们描述了一个简单的方法，将一个原子或离子的多普勒冷却到理论的冷却过程的响应时间的问题。被冷却的系统通常不会立即响应其在静止坐标系中经历的变化的激光频率，并且这种“动态效应”会显著影响可达到的温度。这是特别重要的捕获离子时，有一个缓慢的衰变出的冷却循环需要使用的再泵浦束。我们处理了两个和三个内部状态的囚禁离子的情况下，然后将理论应用到$^{40}{\rm Ca}^+$。对于这个离子存在的实验数据表明，离子是冷的条件下，加热预测，如果忽略动态效应。本理论解释了观察到的行为。

基于电磁感应透明的亚多普勒激光冷却

Sub-Doppler Laser Cooling using Electromagnetically Induced Transparency

我们提出了一个亚多普勒激光冷却机制，利用电磁感应透明（EIT）现象产生的独特的光谱特征和极端的色散。EIT是具有多个内部量子态的原子在适当频率的激光场照射下所经历的一种相消量子干涉现象。通过将激光从“暗共振”中稍微失谐，我们观察到，在透明窗口内，原子可以受到很强的粘性力，而仅被自发光子散射引起的扩散轻微加热。与其他激光冷却方案（例如偏振梯度冷却或EIT边带冷却）相比，不需要外部磁场或强外部限制势。使用半经典近似，我们推导出解析定量表达式的稳态温度，这是证实了全量子力学数值模拟。我们发现，最低可达到的温度接近单光子反冲能量。除了耗散力外，原子还受到一个定态保守势的作用，这就导致了空间约束的可能性。我们发现，在典型的实验参数下，这种效果是弱的，稳定的捕获是不可能的。

自发产生相干（SGC）在原子激光冷却中的作用

Role of spontaneously generated coherence (SGC) in laser cooling of atoms

本文通过实验和理论研究了自发产生相干（SGC）对I型和II型跃迁激光冷却行为的影响，并在铷-87中证明了两种跃迁均可实现蓝失谐冷却。

在D2线上用拉曼灰色糖蜜进行40 K的亚多普勒激光冷却

Sub-Doppler laser cooling of 40K with Raman gray molasses on the D2 line

灰色糖蜜是亚多普勒激光冷却原子到低温的有力工具。对于碱性原子，这种技术通常是用冷却激光器实现的，这些激光器与D1或D2线蓝失谐。在这里，我们表明，有效的灰色糖蜜可以实现的D2线的40K与红失谐激光。我们获得了48（2）微开尔文的温度，这使得9.2（3）*10^6个原子能够从磁光阱直接加载到光偶极阱中。我们支持我们的研究结果的一维模型和三维数值模拟的光学布洛赫方程，定性再现实验观察到的冷却效果。

Simultaneous dual-species laser cooling using an optical frequency comb

We demonstrate 1D simultaneous laser cooling of $^{87}$Rb and $^{85}$Rb atoms using an optical frequency comb. By adjusting the pulse repetition frequency and the offset frequency, the frequency comb spectrum is tuned to ensure that two distinct frequency comb modes are simultaneously red-detuned from the cooling transitions, one mode for each species. Starting from a pre-cooled cloud of $^{85,87}$Rb atoms at above-Doppler temperatures, we show simultaneous cooling of both species down to the Doppler temperature using two counter-propagating $σ$$^{+}$/$σ$$^{-}$-polarized beams from the frequen…

$^{171}$Yb$^+$ 离子的基态 EIT 冷却

Ground state EIT cooling of $^{171}$Yb$^+$ ion

提出一种基于电磁感应透明（EIT）效应的 $^{171}$Yb$^+$ 深度激光冷却方案，利用三色多色场实现离子基态运动态冷却，无需外加磁场即可显著抑制频标中的二阶多普勒频移和二阶塞曼频移。

分子的蓝失谐磁光阱

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。

氟原子与超冷氢原子的交感冷却

Sympathetic cooling of fluorine atoms with ultracold atomic hydrogen

我们考虑了利用超冷氢原子将氟原子共振冷却到微开尔文温度的前景。我们进行量子力学计算的冷F和H原子之间的碰撞磁陷阱状态，并表明，弹性与非弹性截面的比例仍然很高，在很宽的温度范围和磁场。对于最初处于自旋拉伸状态的F原子（$^2$ P $_{3/2}$，$f=m_f=+2$），交感冷却似乎可能从大约1 K甚至更高的起始温度成功。这是因为非弹性碰撞被分别为600 mK和3.2 K高的p波和d波势垒抑制。结合H + NH和H + OH碰撞的最新结果[M. L. González-Mart\'ınez和J. M. Hutson，arXiv：1305.6282（2013）]，这确立了超冷H原子作为用于不能被激光冷却的原子和分子的非常有前途和通用的冷却剂。

超快脉冲激光冷却新的原子和分子物种

Laser cooling of new atomic and molecular species with ultrafast pulses

提出了一种新的激光冷却方法，用于冷却能级结构使传统激光冷却困难的原子物种。例如，氢的激光冷却需要单频真空紫外光，而多电子原子需要许多分离频率的单频光。这些限制可以通过激光冷却超快脉冲序列的双光子跃迁来缓解。氢、反氢和许多其它物质的激光冷却看来是可行的，而且将这项技术推广到分子也是可能的。

双温磁光阱中的动量分布

Two-temperature momentum distribution in a Thulium magneto-optical trap

第二阶段激光冷却的铥原子在530.7 nm的过渡与350 kHz的自然线宽提供了一个有趣的可能性，研究不同制度的磁光阱（MOT）。冷却过渡的光谱线宽的中间值允许三个不同的制度，这取决于强度和失谐的冷却光束的观察。即，“碗状”的制度时，轻压力与重力竞争，“双结构”的制度与多普勒和偏振梯度（亚多普勒）冷却之间的相互作用，和“对称”的制度时，多普勒冷却占主导地位的亚多普勒冷却和重力。极化梯度冷却表现为两个温度的原子的动量分布，导致在一个双结构的空间MOT的轮廓组成的一个冷的中心部分包围着一个热晕。我们研究了“双结构”制度在不同的饱和参数和比较观察计算的基础上半经典和量子方法。如果适当地考虑MOT磁场，量子处理充分地再现了实验结果。