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
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
A high flux source of cold strontium atoms
我们描述了一个实验装置，能够实现高负载率的锶原子在磁光阱工作在高真空环境中。该装置的一个关键创新是位于塞曼慢波器之后的二维磁光阱偏转器。我们发现加载速率为6 × 10^9/s，而处于3 P2态的磁捕获原子的寿命为54 s。
2015-11-04 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
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
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
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
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
Spatially selective loading of an optical lattice by light-shift engineering using an auxiliary laser field
我们报道了一种利用辅助激光器调谐原子跃迁频率的光移工程方法。该技术用于选择性地加载光晶格的特定区域。通过计算每个超精细态的微分光移解释了这一结果。我们的结论是，显着的空间选择性的光移工程使用辅助激光提供了一个强大的技术来制备超冷囚禁原子的实验量子气体和量子信息处理。
2005-06-09 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
High phase space density loading of a falling magnetic trap
将超冷系综加载到静态磁阱中，当引力能支配系综的动能时，相空间密度将不可避免地损失。在这种情况下，重力能转化为热量，使随后的蒸发过程变得更慢，效率更低。我们采用高相空间加载方案对一个亚多普勒冷却的铷原子系综进行了研究，该系综的引力能量远高于其温度$1~\rm{μK}$。使用常规配置的四极磁阱，但驱动不平等的电流通过线圈，让陷阱中心下降，我们消散了大部分的引力能量，并获得了20倍的改善相空间密度相比，最佳加载到一个静态的磁阱。应用这个方案，我们开始一个有效的和快速的蒸发过程作为一个亚秒热化率的磁囚禁合奏的结果。
2018-02-25 physics.atom-ph
Investigation of a $^{85}$Rb Dark Magneto-Optical Trap using an Optical Nanofibre
本文报道了用束腰为$μ$ ~1 $\sim$ m的纳米光纤（ONF）对$^{85}$ Rb原子暗磁光阱（DMOT）的测量结果. DMOT是利用环形再泵浦光束和去泵浦光束将冷原子从明亮的超精细基态（$F=3$）有效地转移到黑暗的超精细基态（$F=2$）中而产生的。通过将DMOT的冷$^{85}$ Rb原子的荧光耦合到ONF的光纤导模中来检测，测量到的明亮超精细基态（$p$）中冷原子的布居分数低至$\sim$ 0.04。研究了DMOT的加载速率与冷却激光强度的关系，并与亮MOT（BMOT）的加载速率进行了比较。这项工作奠定了基础，为使用ONF探测光密冷原子云中的少量原子。
2013-11-02 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
Bright Source of Cold Ions for Surface-Electrode Traps
我们在表面电极的Paul阱中通过激光冷却原子的光电离产生大量低能离子。$4\times10^{5}$ Yb $^{+}$离子/s的同位素选择性陷阱加载速率超过通过原子束的光电离（电子碰撞电离）获得的速率四（六）个数量级。浅至0.13 eV的陷阱很容易用这种技术加载。离子被限制在与激光冷却原子相同的空间区域内，这将允许实验研究冷离子与冷原子或玻色-爱因斯坦凝聚体之间的相互作用。
2007-02-03 physics.atom-ph
Jet-Loaded Cold Atomic Beam Source for Strontium
我们报告的设计和表征的冷原子源的锶（Sr）的基础上的二维磁光阱（MOT），是直接加载从原子射流的分配器。我们通过测量三维MOT的加载率来表征源的原子通量。我们发现加载速率高达每秒$10^{8}$原子。该装置结构紧凑，易于构造，并且具有低功耗。它解决了降低Sr冷束源复杂性的长期挑战，这与基于超冷Sr的光学原子钟和量子模拟和计算设备相关。
2023-02-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
A magnetic guide for cold atoms
提出了一种利用静态磁场引导中性冷原子的新方法。本文从理论上研究了由两个相同的、相互缠绕的载流大小相等但方向相反的线圈组成的电子管所产生的磁场。这个场在整个管的中心几乎为零，但是当接近由载流导线形成的壁时，它以指数速度增加。因此，通过管的冷原子可能会被壁附近的磁镜效应反射。将此技术应用于磁光冷却铯原子的自由落体云，我们希望能建立原子导向器，以促进冷原子束的操纵。
1998-07-22 physics.atom-ph
Polarized cold cloud of thulium atom
原子内部自由度的最小化是将原子冷却到简并温度的重要步骤。本文报道了在532 nm的偶极阱中，以最大可能磁量子数mf=-4态光学极化的6 × 10^5钍原子的装载.使用Stern-Gerlach型实验实验验证了原子极化的纯度。实验测得的偏振态为3.91（26）。
2018-04-24 physics.atom-ph
Transport of launched cold atoms with a laser guide and pulsed magnetic fields
我们提出了一种新颖的组合的激光引导和磁透镜传输冷原子云。我们已经模拟了加载和引导发射的冷原子云的光学偶极力。我们讨论的最佳策略加载通常30%的原子从MOT和引导他们垂直通过22厘米。然而，尽管原子在横向上被紧密地限制，但是在传播方向上的热膨胀仍然导致两个数量级的密度损失。通过将激光引导与来自磁透镜的单个脉冲相结合，我们表明实际上可以将被引导原子的密度增加10倍。
2006-11-09 physics.atom-ph physics.optics
Demonstration of an inductively coupled ring trap for cold atoms
我们首次报道了冷原子的电感耦合磁环阱。一个均匀的，交流磁场是用来感应电流在铜环，它创建了一个相反的磁场，是时间平均的，以产生一个光滑的圆柱对称的环形陷阱的半径为5毫米。我们使用激光冷却的原子样品，以提高负载效率和绝热的磁势，实现真空限制的寿命在陷阱。这种技术适用于创建可扩展的环形波导，用于物质波干涉测量，提供长的相互作用时间和大的封闭区域。
2012-07-17 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
Bidirectional propagation of cold atoms in a "stadium" shaped magnetic guide
我们证明了107个原子（87 Rb）围绕一个“体育场”形的磁环，包围面积为10.9厘米2，与超过1011原子秒-1厘米-2的通量密度的双向传播。原子从“体育场”一侧的2D + MOT加载到指南中。施加光学驻波脉冲以增加原子沿波导的传播速度。当原始原子云的反向传播原子部分在完整旋转后在其初始位置重新组合时，原子样品在200 ms内填充整个环。我们讨论了一个可能的推广这一结果的引导原子环干涉仪。
2004-01-24 physics.atom-ph
Two-dimensional magneto-optical trap as a source for cold strontium atoms
本文报道了一个横向加载的二维磁光阱作为冷锶原子源的实现。我们分析了各种参数的源的属性的依赖关系，特别是一个推动光束的强度加速原子的源。在$500\,^\circ\mathrm{C}$的相当适中的烘箱温度下实现超过$10^9\,\mathrm{atoms/s}$的原子通量。通过调节推进激光束的功率，可以将原子束的纵向速度调节到几十m/s以上。光束发散角约为$60$ mrad，由冷原子的横向速度分布决定。慢原子源用于加载三维磁光阱，实现高达$10^9\,\mathrm{atoms/s}$的加载速率，而没有用于增加烘箱温度的加载速率饱和的指示。紧凑的设置避免了在替代源中发现的不期望的影响，例如，塞曼减速器，如真空污染和黑体辐射，由于热锶炉。
2017-11-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Guiding of cold atoms by a red-detuned laser beam of moderate power
我们报告的测量上的引导冷$^{87}$ Rb原子从磁光阱的连续光束超过6.5 mm的垂直距离。对于中等的激光功率（$<$ 85 mW），我们能够捕获约40%的冷原子。虽然波导是红色失谐的，但在此失谐（$\approx$ 70 GHz）下的光学散射率是可接受的低。对于较低的失谐（$<$ 30 GHz），引导较大的部分，但是辐射压力开始向上推动原子，有效地降低了由于重力引起的加速度。测量的引导分数同意与分析模型。
2002-10-09 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
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
Pressure-Driven Evaporative Cooling in Atom Guides
利用蒙特卡罗模拟研究了原子波导中的稳态蒸发。蒸发表面遵循作为纵向引导位置的函数的特定轮廓。我们证明，蒸发曲线的选择显着影响蒸发的性能。我们的模拟还证明了一个显着的性能提升时，使用纵向压缩的指导蒸发。我们表明，对于一个纯粹的压力驱动的原子束，它应该是可能的，以达到退化内的$0.5~\m$指导实验可行的，虽然具有挑战性的，加载条件。
2014-04-04 physics.atom-ph
Transporting cold atoms towards a GaN-on-sapphire chip via an optical conveyor belt
本研究展示了一种基于GaN-on-sapphire芯片的混合光子-原子平台，利用光学传送带将冷原子从自由空间输运至芯片，最大输运效率约50%，输运距离500微米，为高效装载原子到倏逝场陷阱及实现单原子-单光子强相互作用开辟了新途径。
2023-05-13 physics.atom-ph
A Sideband-Enhanced Cold Atomic Source For Optical Clocks
我们演示了增强和优化的冷锶原子束从二维磁光阱（2D-MOT）横向加载从准直原子束通过添加边带频率的冷却激光。对冷却束和边带束的参数进行了扫描，以获得最大的原子束流，并与蒙特卡罗模拟进行了比较。对于给定的200 mW的总功率，我们获得了比传统的单频2D-MOT大2.3倍，亮4倍的原子通量。我们表明，边带增强的2D-MOT可以达到空间要求的塞曼慢系统的加载速率性能，同时它可以克服由于热光束碰撞和热黑体辐射移位的系统效应，使其适用于可移动和精确的光晶格时钟。最后，我们数值研究了边带增强的2D-MOT到其他碱土物种的可能扩展。
2019-09-12 physics.atom-ph
Macroscopic magnetic guide for cold atoms
我们证明了一个宏观磁导冷原子与抑制纵向场曲率，这是非常理想的原子干涉。该指南是基于宏观铜带线圈在一个共同传播的电流几何形状，其中原子位于线圈之间几厘米远离每个表面。对称的几何结构提供了一个更低的磁场曲率每固定长度，承诺更长的相干时间的原子干涉仪。每个线圈的双带设计允许被引导原子的平滑平移，而无需添加外部偏置场。该波导还分别凭借匝数平均和大的工作距离而免受电流和热噪声的影响。本文给出了在原子干涉测量中应用波导的实验结果。
2009-10-30 physics.atom-ph physics.ins-det
$Λ$-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
A simple, reliable, and no-destructive method for the measurement of vacuum pressure
提出了一种简单、可靠、无损的磁光阱真空度测量方法。真空压强与冷原子与背景气体的碰撞速率常数成正比，其系数k可用简单的理想气体定律计算。由冷原子在不同激光强度下的一系列负载曲线，由总的碰撞损失率导出了冷原子与所有背景气体碰撞损失的速率常数。该方法也适用于其他冷原子系统，满足商业应用的小型化要求。
2013-04-26 physics.atom-ph
Double-impulse magnetic focusing of launched cold atoms
我们已经从理论上研究了发射冷原子云使用一对磁透镜脉冲（交替梯度方法）的三维聚焦。单个透镜径向聚焦并轴向散焦，反之亦然。两种可能的脉冲序列的性能进行了比较，发现是理想的加载“煎饼”和“香肠”形的磁/光微陷阱。结果表明，聚焦像差是相当小的双脉冲磁透镜相比，单脉冲磁透镜。本文对双脉冲技术聚焦的云进行了分析。
2006-03-22 physics.atom-ph physics.optics
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
Trapping of ultra-cold atoms with the magnetic field of vortices in a thin film superconducting micro-structure
我们利用高温超导微结构中的涡旋磁场在一种新型的阱中存储和控制超冷原子。这是第一次超冷原子被困在磁通量量子场中。我们利用超导体的磁场与外界均匀磁场的结合，产生原子的吸引囚禁势。我们展示了关键的原子陷阱特性的控制，如一个有效的本征加载机制，被困原子的空间定位和超导体中的涡旋密度。所测得的陷阱特性与我们的数值模拟吻合得很好。
2009-10-13 physics.atom-ph quant-ph
A compact high-flux cold atom beam source
报道了一种高效、紧凑的基于逆反射二维磁光阱（2D MOT）的高通量铯原子束源。我们通过在超高真空中将二维MOT准直器倾斜到一个单独的三维磁光阱（3D MOT）来实现一个有效的推动场分量。该技术显著地将3D MOT加载速率提高到大于$8 \times 10^9$原子/秒，对于源仅使用20 mW的总激光功率。当在饱和以下操作时，我们实现了$6.2 \times 10^{11}$ atoms/s/W的最大效率。
2011-07-27 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Compact chip-scale guided cold atom gyrometers for inertial navigation: Enabling technologies and design study
这项工作回顾了主题的旋转传感与紧凑的冷原子干涉仪。被认为是一组有代表性的紧凑型自由落体冷原子陀螺仪，因为在不同的方面，他们建立了一个旋转测量参考冷引导原子技术。本文首先讨论了与基于原子芯片的紧凑型惯性传感器的一组关键功能构建模块相关的冷引导原子的使能技术。这些功能涉及原子的准确和可再现的定位，以启动测量周期，相干动量转移到原子波包，抑制传播引起的退相干由于潜在的粗糙度，片上检测，和真空动力学，因为它对传感器的稳定性，这是由于测量死区时间的影响。基于现有的使能技术，原子芯片陀螺仪的设计与引导原子的形式化使用的设计情况下，对待设计元素，如指导，制造，比例因子，转速灵敏度，光谱响应，重要的噪声源，和传感器的稳定性。
2019-12-14 physics.atom-ph physics.ins-det quant-ph
Evaporation limited loading of an atom trap
最近，我们在实验上证明了一种从导向原子束中连续加载光偶极阱的机制[1]。观察到的演化的原子数和温度的陷阱是不寻常的陷阱几何形状的后果。在本文中，我们开发了一个模型的基础上的一组速率方程来描述这样的机制的加载动态。我们考虑了导致二维蒸发的非均匀陷阱势中的碰撞统计。所得的计算和实验数据之间的比较，可以确定占主导地位的损失过程，并建议如何提高可实现的稳态原子数。关于随后的蒸发冷却，我们发现，独立控制轴向和径向约束的可能性允许更快的蒸发斜坡相比，单光束光偶极陷阱。
2012-02-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
All-optical atom surface traps implemented with one-dimensional planar diffractive microstructures
我们描述了负载，包容性和光学性质的全光原子陷阱实现衍射聚焦与一维（1D）微结构的金膜上铣削。这些具有几百微米量级的焦距的片上菲涅耳透镜产生光学梯度偶极阱。冷原子从位于金镜表面上方几百微米处的镜面磁光阱（MMOT）加载。详细的加载优化的报告和前景，这些结构的未来发展进行了讨论。
2006-11-09 physics.atom-ph physics.optics
Shortcut loading atoms into an optical lattice
我们提出了一个有效的和快速的（几微秒）的程序，用于转移超冷原子从基态的谐波陷阱到所需的光晶格的频带。我们的快捷方法是一个设计的脉冲序列，其中的持续时间和间隔，在每一步都充分优化，以最大限度地提高鲁棒性和保真度的最终状态相对于目标状态。原子可以被制备在具有偶宇称或奇宇称的单个能带中，并且可以制备和操纵不同能带的叠加态。此外，我们将这一思想推广到二维或三维光晶格的情况，其中的激发态的能量是简并的。我们实验证明了各种例子，并表现出非常好的协议与理论模型。高效的快捷方法将在量子系统的制备、量子信息处理、精确测量中找到应用，并作为研究激发带动力学的起点。
2018-02-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Observation of Caustics in the Trajectories of Cold Atoms in a Linear Magnetic Potential
研究了激光冷却突然关闭后，铁磁波导中保守力场中冷原子云的时空动力学。我们观察到传出的“波”，对应于被困原子的个别轨迹的焦散线。这提供了关于磁场、能量分布和自旋状态的详细信息。
2003-06-04 physics.atom-ph
Laser cooling of a magnetically guided ultra cold atom beam
本文报道了超冷铬原子磁导向束的横向激光冷却。通过引导件的渐缩的径向压缩被用于热传导地加热梁。在锥形截面内，垂直于原子束的二维光学糖蜜从原子束中提取热量，导致原子相空间密度的显著增加。施加磁偏移场以防止光泵浦到未捕获状态。结果表明，通过适当选择偏置磁场，可以避免冷却束强度和失谐量、原子损耗和纵向加热。已经实现了低于65微开尔文的最终温度，对应于引导光束中的相空间密度增加超过30倍。
2010-02-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Nanofiber-based optical trapping of cold neutral atoms
我们提出了与我们的基于纳米纤维的原子阱的优化和表征相关的实验技术和结果[Vetsch等人，物理修订版信函104，203603（2010）]。原子被限制在一个光晶格中，这个光晶格是用一个围绕着光晶格的双色倏逝场产生的。为此目的，必须适当地调节捕获光场的偏振状态。我们证明，这可以通过分析光散射的光的反射。此外，我们表明，加载的磁光阱的陷阱导致子多普勒温度的被困原子系综，并产生一个子泊松分布的被困原子数每个捕获网站。
2012-10-23 physics.atom-ph quant-ph
Alkali vapor pressure modulation on the 100ms scale in a single-cell vacuum system for cold atom experiments
我们描述和表征了一个装置的碱蒸汽压调制的100毫秒的时间尺度上的单细胞冷原子实验。其机理是基于室温下电流调制碱分配器和散热器之间的优化热传导。我们已经研究了在单个脉冲期间的短期行为和细胞中的长期压力演化。该器件结合了快速的陷阱加载和相对较长的陷阱寿命，使高重复率在一个非常简单的设置。这些特性使其特别适合于便携式原子传感器。
2014-07-31 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.ins-det
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
Trapped atoms and superradiance on an integrated nanophotonic microring circuit
研究实现了在集成纳米光子微环电路上囚禁多达70个冷原子，利用简并拉曼边带冷却获得近700ms寿命，并观察到原子向回音壁模式的超辐射衰变，为量子应用提供了可扩展途径。
2024-06-21 physics.atom-ph quant-ph
Nanophotonic cavity cooling of a single atom
本文研究了与弱泵浦纳米光子腔强耦合的二能级原子的动力学，计算了相关作用力并证明腔表面存在三维冷却区，通过蒙特卡罗模拟验证了腔冷却能有效将单原子从自由空间装载入表面微阱。
2023-04-10 physics.atom-ph quant-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
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
Maltese cross coupling to individual cold atoms in free space
本文报道了用四个高数值孔径（${\rm NA}=0.5$）非球面透镜从四个方向同时观测单个$^{87}$ Rb原子的荧光。我们使用干涉引导的拾取和放置技术，沿着四个主要方向精确和稳定地定位透镜，使其焦点位于单个中心点。这种几何结构使单个量子发射器可以以直角进入，并将实现新的捕获、激发和收集方法。荧光信号表明亚泊松原子数统计和光子反聚束，显示适合冷原子量子光学。
2019-10-10 physics.atom-ph
Optimizing Quantum Gas Production by an Evolutionary Algorithm
我们报告的进化算法（EA）的应用，以提高超冷量子气体实验的性能。$^{87}$铷玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的产生可以分为基本的冷却步骤，具体地说是冷原子的磁光捕获，原子加载到远失谐的交叉偶极阱中，最后是蒸发冷却的过程。EA分别应用于这些步骤中的每一个，并对反馈进行了特定的定义，即所谓的适应度。我们讨论了EA的原理，并实现了一种称为差分进化的增强。分析了EA提高\eg、原子负载率和提高BEC相空间密度的原因，得到了BEC生产的最佳参数集，使我们能够显着减少BEC生产时间。此外，我们专注于如何提取有关实验和优化可能性的额外信息，以及如何揭示相关性以进一步改进。我们的研究结果表明，EA是强大的优化工具，复杂的实验和应用程序产生有用的信息，这些实验的依赖优化参数。
2016-01-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Integrated Optical Dipole Trap for Cold Neutral Atoms with an Optical Waveguide Coupler
集成光学偶极阱利用双色（红、蓝失谐）行波场捕获冷中性原子。为了实现纵向限制，我们建议使用集成光波导耦合器，它提供了一个电势梯度沿光束传播方向足以限制原子。这种集成的光学偶极阱由于其小的模面积可以支持具有大光学深度的原子系综。它的准TE 0波导模式具有优势的HE 11模式的一个陷阱，与小的非均匀塞曼加宽区。纵向限制消除了对1-D光晶格的需要，减少了碰撞阻塞的原子负载，潜在地产生更大的系综。波导阱允许与纳米制造技术的可缩放性和可集成性。我们分析了这种集成原子阱的潜在性能。
2013-03-12 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
A Compact Dual-Beam Zeeman Slower for High-Flux Cold Atoms
Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)（香港科技大学（广州））；Southern University of Science and Technology（南方科技大学）；International Shenzhen Quantum Academy（深圳国际量子研究院）；Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area（粤港澳大湾区量子科学中心）
本文提出了一种紧凑型双束Zeeman减速器，通过倾斜激光束和毛细管阵列聚光系统提高冷原子应用的效率和可靠性。
2025-11-11 physics.atom-ph quant-ph
Cold atom guidance in a capillary using blue-detuned, hollow optical modes
我们演示了引导冷85 Rb原子通过一个100微米直径的空芯介质波导使用圆柱形空心模式。我们已经传输原子使用蓝色失谐光在第一阶，方位角偏振TE 01空心模式，和第二阶空心模式（HE 31，EH 11，和HE 12），并比较这些结果与指导在红色失谐，基本HE 11模式。蓝失谐的空心模限制原子沿毛细管轴，远离壁低强度。我们通过直接测量原子的反冲效应来确定波导中的散射率。我们观察到在HE11模式下使用红失谐光引导的原子数更高，但是使用二阶模式时散射率降低了10倍，二阶模式具有最低阶的r^4径向强度分布。我们发现，红失谐波导可以用来加载到蓝失谐模式的原子时，既需要高的原子数和低的微扰。
2012-05-17 physics.atom-ph quant-ph
Sympathetic cooling and detection of a hot trapped ion by a cold one
研究了一个离子被另一个激光冷却离子或小离子晶体共振冷却的动力学。为此，我们开发了简单的模型的冷却动力学在弱库仑相互作用的限制。在实验上，我们利用激光烧蚀产生的中性原子的光电离，制备了Ca $^+$和Al $^+$的双离子晶体。我们用时间分辨荧光光谱法研究了激光烧蚀原子穿过陷阱的速度分布。我们观察到中性原子的速度远高于那些热加热的样品，并发现作为一个结果长的symathethic冷却时间之前结晶发生。我们的关键结果是一种新的技术，用于检测负载的初始热离子的能量在eV范围内，通过监测多普勒冷却离子的运动状态已经存在于陷阱。该技术不仅检测离子，而且还提供关于交感冷却过程的动力学的信息。
2015-09-02 physics.atom-ph quant-ph
