Dynamic effects in nonlinear magneto-optics of atoms and molecules
E. B. Alexandrov, M. Auzinsh, D. Budker, D. F. Kimball, S. M. Rochester, V. V. Yashchuk
本文简要介绍了在磁场中光与共振系统（原子或分子）的非线性相互作用所产生的动力学过程。
A brief review is given of topics relating to dynamical processes arising in nonlinear interactions between light and resonant systems (atoms or molecules) in the presence of a magnetic field.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
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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…
We demonstrate a 1D magneto-optical trap of the polar free radical calcium monohydroxide (CaOH). A quasi-closed cycling transition is established to scatter $\sim 10^3$ photons per molecule, predominantly limited by interaction time. This enables radiative laser cooling of CaOH while compressing the molecular beam, leading to a significant increase in on-axis beam brightness and reduction in temperature from 8.4 mK to 1.4 mK.
Loss of molecules in magneto-electrostatic traps due to nonadiabatic transitions
我们分析了一个顺磁性，偶极分子在一个通用的“磁-静电”陷阱，其中可能存在磁场和电场的动力学。使用一个简化的分子模型，结合系统的主要特征的势能，发现支配的分子的动力学。我们讨论了不同场几何形状的俘获势的形状，以及非绝热跃迁到非俘获态的可能性，即，四极磁原子阱中Majorana跃迁的类似物。在当前的实验中，最大限度地提高陷阱中分子的寿命是非常令人关注的，我们评估了非绝热跃迁对可获得的陷阱寿命的影响。
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。
Sub-millikelvin dipolar molecules in a radio-frequency magneto-optical trap
我们证明了一个计划的磁光捕获一氟化锶（SrF）分子的温度低一个数量级和相空间密度的三个数量级高于以前获得的激光冷却的分子。在我们的陷阱中，光学暗态是不稳定的快速和同步逆转的捕获激光偏振和施加的磁场梯度。分子的数量和陷阱的寿命也显着改善，从以前的工作，通过加载高激光功率的陷阱，然后降低长期捕获的功率。通过该过程，可实现低至400 $μ$ K的温度。
Laser cooling and trapping are central to modern atomic physics. The workhorse technique in cold-atom physics is the magneto-optical trap (MOT), which combines laser cooling with a restoring force from radiation pressure. For a variety of atomic species, MOTs can capture and cool large numbers of particles to ultracold temperatures (<1 mK); this has enabled the study of a wide range of phenomena from optical clocks to ultracold collisions whilst also serving as the ubiquitous starting point for further cooling into the regime of quantum degeneracy. Magneto-optical trapping of molecules could p…
Improved magneto-optical trapping of a diatomic molecule
我们目前的实验结果从一个新的计划磁光捕获一氟化锶（SrF）分子，它提供了增加的限制相比，我们原来的工作。改进的磁光阱采用了M。Tarbutt，\emph{arXiv preprint} 1409.0244，它首次提供了对磁光阱（MOT）中回复力来源的洞察，其中循环跃迁包括暗塞曼子能级（称为II型MOT）。我们测量的径向弹簧常数$20\times$大于我们原来的工作与SrF，相当于原子II型MOT中报道的弹性常数。我们实现了一个陷阱寿命$τ_{\rm{MOT}}=136(2)$ ~ms，超过$2\times$长于原来报道的SrF。最后，我们证明了进一步冷却的捕获分子，简单地增加捕获激光器的失谐。我们的捕获方案仍然是原子技术的直接延伸，并标志着通过激光冷却直接生产大，致密，超冷分子气体的一步。
Magneto-optical trapping of a heavy polyatomic molecule for precision measurement
本文报道了包含2000个SrOH分子的磁光阱，温度1.2 mK，寿命91 ms，为未来亚多普勒冷却和光阱及超越标准模型物理搜索奠定基础。
Optimization of experimental parameters for laser-slowing and magneto-optical trapping of MgF molecules
本研究通过贝叶斯优化优化了镁氟分子激光减速与磁光捕获的实验参数，实现了最大捕获速度和分子捕获率的提升。
Modeling magneto-optical trapping of CaF molecules
分子的磁光俘获力远弱于碱金属原子，因为当存在多个基态时，光子散射率会降低，并且因为光泵入暗态。当上态的塞曼分裂比下态小得多时，力进一步减小。我们使用速率模型来估计CaF分子的磁光阱（MOT）中的捕获力和阻尼力的强度，使用A $^{2}Π_{1/2}$ - X $^{2}Σ^{+}$跃迁或B $^{2}Σ^{+}$ - X $^{2}Σ^{+}$跃迁。我们确定了一个新的机制时，出现的磁光捕获，在每一个光束的MOT，两个激光组件具有相反的偏振和不同的失谐地址相同的过渡。这种机制产生一个强大的捕获力，即使在上层状态有很少或没有塞曼分裂。当使用A $^{2}Π_{1/2}$ - X $^{2}Σ^{+}$转变时，它是负责捕获力的主要机制。
High Compression Blue-Detuned Magneto-Optical Trap of Polyatomic Molecules
本研究通过新型频率配置实现CaOH多原子分子的蓝失谐MOT高空间压缩，获得迄今分子MOT最高峰值密度，并由Monte-Carlo模拟验证。
We study inelastic collisions between CaF molecules and $^{87}$Rb atoms in a dual-species magneto-optical trap. The presence of atoms increases the loss rate of molecules from the trap. By measuring the loss rates and density distributions, we determine a collisional loss rate coefficient $k_{2} = (1.43 \pm 0.29) \times 10^{-10}$ cm$^{3}$/s at a temperature of 2.4 mK. We show that this is not substantially changed by light-induced collisions or by varying the populations of excited-state atoms and molecules. The observed loss rate is close to the universal rate expected in the presence of fast…
Ultracold RbSr molecules can be formed by magnetoassociation
我们研究了超冷碱金属原子和封闭壳层原子之间的相互作用，使用电子结构计算的原型系统Rb+ Sr。有分子的束缚态，可以调整跨原子阈值与磁场，有以前被忽视的项的碰撞哈密顿量，可以产生零能量费什巴赫共振具有显着的宽度。最大的影响来自相互作用引起的Rb超精细耦合的变化。如果磁场能够被足够精确地控制，则共振可以用于形成顺磁性极性分子。
Magneto-optical trapping forces for atoms and molecules with complex level structures
分子的激光冷却和磁光捕获通常涉及由几个激光频率驱动的多个跃迁。我们分析了磁光捕获力如何依赖于角动量，$F_l$和$F_u$，和g因子，$g_l$和$g_u$，低，高的状态。当$F_l > F_u$时，极化必须相对于$F_u \ge F_l$的情况反转。圆偏振的正确选择取决于$g_{u}$的符号，而不取决于$g_{l}$的符号。如果$g_{u}$为零，则没有捕获力，并且当$g_u$与$g_l$相比很小时，捕获力非常弱，当冷却转变是分子的$^{2}Σ$到$^{2}Π_{1/2}$转变时，通常是这样。对于某些分子，激发态$^{2}Π_{1/2}$与附近的$^{2}Σ$激发态的混合可以大大增加$g_u$，导致更强的捕获力。磁场和激光偏振的快速同步反转也能产生强的俘获力。我们模拟了最近的磁光捕获SrF分子的实验，并建议，另一种选择的激光束偏振将加强捕获力。
Blue-detuned Magneto-optical Trap of BaF molecules
本文实现BaF分子蓝失谐磁光阱，并利用（1+2）型传送带MOT显著压缩分子云，在无灰黏胶情况下实现接近100%的红MOT装载效率。
Characteristics of a magneto-optical trap of molecules
我们介绍了CaF分子的磁光阱（MOT）的性质。我们研究了从减速缓冲气体冷却束加载MOT的过程，以及如何最好地减慢这种分子束以捕获最多的分子。确定了MOT的关键参数，特别是主冷却激光器的强度和失谐量对分子数、光子散射率、振荡频率、阻尼常数、温度、云大小和寿命的影响。我们比较我们的结果分析和数值模型，标准原子MOTs的属性，和MOTs的SrF分子。我们加载到$2 \times 10^4$分子，并测量每个分子的最大散射率为$2.5 \times 10^6$ s $^{-1}$，最大振荡频率为100 Hz，最大阻尼常数为500 s $^{-1}$，最小MOT rms半径为1.5 mm。通过将激光强度斜降到低值，获得730 $μ$ K的最低温度。典型地约100 ms的寿命与具有约$6 \times 10^{-6}$的分支比的冷却循环的泄漏一致。MOT的捕获速度约为11 m/s。
Three-dimensional Magneto-optical Trapping of Barium Monofluoride
本文通过再泵浦v≤3振动态和N≤3转动态闭合跃迁，并结合啁啾减速激光，实现BaF分子三维磁光囚禁，俘获约3×10^3个分子。
Towards improved loading, cooling, and trapping of molecules in magneto-optical traps
本文针对分子磁光阱密度远低于原子MOT的问题，通过模拟提出改进分子减速、提高捕获速度及抑制亚多普勒加热的方法，为实现分子蒸发冷却至量子简并铺平道路。
Simultaneous magneto-optical trapping of lithium and ytterbium atoms towards production of ultracold polar molecules
我们首次成功地实现了锂（$^6$ Li）和镱（$^{174}$ Yb）原子的同时磁光捕获（MOT），以制备超冷极性分子LiYb。为此，我们研制了一台以两种原子为原子源的双原子炉，并成功地观察到了Li和Yb原子在双原子炉原子束中的光谱。我们为CO $_2$激光器建造了真空室，包括带有锌硒（ZnSe）窗口的玻璃池，这是蒸发和交感冷却的有用的光阱光源。压缩MOT中的典型原子数和温度分别为7个$\times10^3$原子，对于$^6$ Li为640 $μ$ K，对于$^{174}$ Yb为7个$\times10^4$原子和60 $μ$ K。
Formation of ultracold LiCs molecules
我们提出了超冷LiCs分子的第一个观察。分子形成在一个两种磁光阱和双光子电离和飞行时间质谱检测。的生产率系数被发现是在范围$10^{-18}\unit{cm^3s^{-1}}$到$10^{-16}\unit{cm^3s^{-1}}$，至少一个数量级小于直接形成在磁光阱中的其他杂原子双原子分子。
Simulations of a frequency-chirped magneto-optical trap of MgF
本文通过模拟证明频率啁啾可将MgF分子磁光阱的俘获速度提高约4倍至80 m/s，实现从低温缓冲气体束源直接装载，且对已俘获分子几乎无损失，从而支持多脉冲装载以增加俘获分子数。
Magneto-electric momentum transfer to atoms and molecules
我们首次观测到在电场和磁场的交叉作用下，机械动量向原子和分子的转移。我们认为这种动量是经典亚伯拉罕力的微观模拟。几个预测额外的磁电感应机械动量的解决。其中一个被认为是与量子真空相互作用的结果，被实验反驳，其他的被发现目前低于实验检测。
The prospects of forming ultracold molecules in $^2Σ$ states by magnetoassociation of alkali-metal atoms with Yb
我们探讨了通过磁关联两个原子，一个电子自旋为零，一个自旋为非零，产生具有非零电和磁偶极矩的超冷双原子分子的可行性。费什巴赫共振是通过超精细耦合对核间距的依赖而产生的。我们调查的费什巴赫共振在双原子系统相结合的9个稳定的碱金属同位素与Yb，专注于RbYb和CsYb的说明性的例子。在费米黄金法则的框架下，我们证明了共振宽度可以表示为物理上可理解的项的乘积。共振宽度强烈地依赖于背景散射长度，这可以通过选择Yb同位素来调节，并且依赖于超精细耦合常数和磁场。在有利的情况下，共振可以超过100 mG宽。
Laser slowing of CaF molecules to near the capture velocity of a molecular MOT
实现了CaF分子的激光慢化，使其慢化到磁光阱（MOT）对分子的捕获速度。从一个两级缓冲气体束源出发，我们应用频率展宽的“白光”慢化，观察到大约6 × 10^4的CaF分子，其速度接近10 m/s。CaF是在mK制度的碰撞研究的候选人。这项工作是一个重要的一步，磁光捕获的CaF。
We present a theoretical study of magneto-optical trapping (MOT) force exerted on magnesium monofluoride (MgF) with 3D rate equations, in which we have considered the complex vibrational and rotational levels and the effects of small internal splittings and degeneracies,including fine and hyperfine structures and the magnetic quantum numbers. We investigate the feasibility of MOT for MgF with a very small excited state g-factor ($g_{e} = -0.0002$) and a large radiative decay reate ($Γ = 2π\times22$MHz) for the electronic transition of X$^2Σ^{+}$ to A$^2Π_{1/2}$ states. We also optimize the MOT…
Coherent control of ultracold molecule dynamics in a magneto-optical trap using chirped femtosecond laser pulses
研究了啁啾飞秒激光脉冲对Rb磁光阱中超冷分子形成的影响。我们已经发现，啁啾飞秒脉冲的应用抑制了85 Rb-2和87 Rb-2最低三重态分子的形成，与可比的非啁啾脉冲，连续照明，和背景形成率。啁啾量的变化表明，这种抑制是相干的性质，这表明相干控制可能是有用的操纵超冷量子分子气体的动力学。
Trapping and cooling mechanisms in blue-detuned magneto-optical traps of molecules
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。
A conveyor-belt magneto-optical trap of CaF
本研究实现了CaF分子的传送带型磁光阱，获得了迄今最密集的分子MOT，并成功装载至偶极阱中，为高密度超冷分子应用开辟新途径。
Magneto-optical trapping of diatomic molecules
磁光阱的发展为原子和量子物理学领域带来了革命性的变化，它提供了一种快速产生超冷原子的简单方法。一种类似的技术，用于产生一组不同的致密、超冷的双原子分子物种，同样也将改变强相互作用量子系统、精密测量和物理化学的研究。我们演示了极性分子氧化钇（II）（YO）的一维和二维横向激光冷却和磁光捕获。使用准循环光学跃迁，我们观察到横向多普勒冷却的YO分子束的温度为5 mK，有限的相互作用时间。随着振荡磁四极场的加入，我们证明了横向磁光阱，并实现2 mK的温度。
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。
3-D Magneto-Optical Trap of Yttrium Monoxide
我们报告三维捕获的氧化物分子（YO），使用射频磁光阱（MOT）。装载的分子总数为$\sim$ 1.5 $\times10^4$，温度为7（1）-mK。这使可激光冷却的分子的前沿多样化，并为这种分子中的第二阶段窄线冷却到微开尔文制度铺平了道路。然而，创建YO的3-D MOT的新挑战在这里得到解决，表明更复杂的非线性分子的MOT也应该是可行的。
Capture velocities for direct loading of heavy molecules into conveyor-belt magneto-optical traps
通过光学布洛赫方程和经典轨迹传播计算，研究传送带磁光阱（CB-MOT）直接装载重分子的捕获速度，发现该方法对具有不同超精细结构和线宽的分子均有效，为光子反冲受限的分子提供实用装载途径。
Magneto-Optical Trap for Polar Molecules
我们提出了一种激光冷却和捕获大量极性分子，特别是二氧化钛（TiO）的方法。该方法利用脉冲电场对分子的基态磁子能级进行非线性重混，从而建立基于准循环$J'=J"-1$跃迁的磁光阱（MOT）。这种静电再混合MOT（ER-MOT）的蒙特卡罗模拟证明了将TiO冷却到10 $\mathrmμK$的温度并以80 ms量级的辐射泵浦有限寿命捕获它的可行性。
Three-dimensional Doppler, polarization-gradient, and magneto-optical forces for atoms and molecules with dark states
通过数值求解光学布洛赫方程，从理论上研究了三维磁光阱中的阻尼力和俘获力。我们专注于有暗态的情况下，因为原子被驱动的“II型”系统的激发态，$F'$，是小于或等于基态，$F$的角动量。对于这些系统，我们发现三维光场中的力与一维光场中的力具有非常不同的行为。这不同于更常用的“I型”系统（$F'=F+1$），其中1D和3D行为相似。与I型系统不同，在I型系统中，对于红失谐光，多普勒力和亚多普勒力都将原子运动阻尼到零速度，在3D的II型系统中，多普勒力和偏振梯度力具有相反的符号。结果，原子被推向一个非零的平衡速度，$v_{0}$，在那里两个力抵消。我们发现，$v_{0}^{2}$的比例与光的强度是线性的，是相当不敏感的共振失谐。我们还发现了一种新的磁光力，它在低磁场下改变了正常的MOT力，其影响在II型系统中最大。我们讨论了这些发现的影响，激光冷却和磁光捕获的分子类型II转换是不可避免的实现封闭的光学循环过渡。
Radio Frequency Magneto-Optical Trapping of CaF with High Density
我们证明了显着改善磁光捕获的分子使用一个非常缓慢的低温光束源和RF调制和DC磁场。RF MOT将$1.1(3) \times 10^5$ CaF分子限制在$4(1) \times 10^6$ cm $^{-3}$的密度下，这比先前的分子MOT大一个数量级。获得了接近多普勒极限温度的$340(20)$ $μ$ K。所达到的密度使得未来的工作能够直接加载光镊并创建用于量子模拟的光学阵列。
We demonstrate the formation of a single NaCs molecule in an optical tweezer by magnetoassociation through an s-wave Feshbach resonance at 864.11(5)G. Starting from single atoms cooled to their motional ground states, we achieve conversion efficiencies of 47(1)%, and measure a molecular lifetime of 4.7(7)ms. By construction, the single molecules are predominantly (77(5)%) in the center-of-mass motional ground state of the tweezer. Furthermore, we produce a single p-wave molecule near 807G by first preparing one of the atoms with one quantum of motional excitation. Our creation of a single weak…
Nonlinear magneto-optical rotation in optically thick media
非线性磁光旋转是一种灵敏的磁场测量技术。在这里，散粒噪声限制的磁力灵敏度分析的情况下，光学厚介质和高光功率，这一直是最近的实验和理论研究的主题。
Nonlinear magneto-optical resonances for systems with J~100 observed in K2 molecules
本文报道了具有大角动量量子数J~100的双原子钾分子的非线性磁光共振的实验和理论研究结果。在零磁场下，由于在基态中的布居捕获，吸收跃迁被抑制，这是由于该状态的磁子能级之间的塞曼相干以及去布居泵浦。在本工作中，这种相干态在外部磁场中的破坏被用来研究共振。K2分子在150 ℃以上的温度下在充满钾金属的玻璃盒中形成。将细胞置于烘箱中，并置于均匀磁场B中，从0 T扫描至0.7 T。用中心波长为660 nm的可调谐单模二极管激光器激发Q型和R型跃迁。在平行于（B）场的方向上检测到的激光诱导荧光（LIF）的线偏振分量的强度中观察到非常明显的非线性Hanle效应信号，其中偏振矢量平行于（I_par）和垂直于（I_per）激发激光辐射的偏振矢量，该偏振矢量与（B）正交。的LIF组件的强度检测不同的实验参数，如激光功率密度和蒸汽温度，以比较它们与数值模拟的基础上的光学布洛赫方程的密度矩阵。我们报告我们的测量与数值模拟的良好协议。探测到并解释了I_per（B）中窄的、亚自然线宽的暗共振。
We study theoretically the behavior of laser-cooled calcium monofluoride (CaF) molecules in an optical molasses and magneto-optical trap (MOT), and compare our results to recent experiments. We use multi-level optical Bloch equations to estimate the force and the diffusion constant, followed by a Fokker-Planck-Kramers equation to calculate the time-evolution of the velocity distribution. The calculations are done in three-dimensions, and we include all the relevant energy levels of the molecule and all the relevant frequency components of the light. Similar to simpler model systems, the veloci…
We study enhanced magneto-association of atoms into weakly-bound molecules near a Feshbach resonance using a quench preparatory stage. In anticipation of experiments with NASA's Cold Atom Laboratory aboard the International Space Station, we assume as a baseline a dual-species ($^{87}$Rb and $^{41}$K) gas in a parameter regime enabled by a microgravity environment. This includes subnanokelvin temperatures and dual-species gases at densities as low as 10$^8$/cm$^3$. Our studies indicate that, in such a regime, traditional magneto-association schemes are inefficient due to the weak coupling betw…
A Blue-Detuned Magneto-Optical Trap of CaF Molecules
本文报道了CaF分子的蓝失谐磁光阱，实现低于多普勒极限的温度及迄今最高的CaF MOT密度与相空间密度，并通过恢复力测量揭示高梯度下短寿命源于亚mK级低有效阱深。
Magneto-Optical Trapping of a Metal Hydride Molecule
展示CaH分子的三维磁光阱，通过散射约10^4个光子并覆盖振动量子数ν=2，利用白光技术激光减速分子束并加载到射频MOT中，实现亚毫开尔文温度。
Magneto-electrostatic trapping of ground state OH molecules
我们报道了在密度为$\sim3\times10^{3}$ cm $^{-3}$和温度为$\sim$ 30 mK的中性、基态羟基自由基（OH）的磁约束。一个可调节的电场的大小足以抑制OH是叠加在陷阱中的四极或均匀场的几何形状。OH被限制在一个整体的潜力，建立通过分子状态混合诱导的组合电场和磁场作用于分子的电偶极子和磁偶极矩，分别。构造了一个包含斯塔克项和塞曼项的有效分子哈密顿量来描述阱内的单分子动力学。使用该哈密顿量的蒙特卡罗模拟精确地模拟了在各种陷阱配置中观察到的陷阱动力学。将冷极性分子限制在磁阱中，留下大的、可调节的电场进行控制，是研究低能偶极-偶极碰撞的重要一步。
Magneto-Optical Trap Field Characterization with the Directional Hanle Effect
我们演示了使用空间发射模式来测量磁光阱中使用的磁场。汉勒效应的方向性方面给出了磁场的直接、视觉呈现，其中较亮的荧光指示较大的场。它可以用来确定磁场的方向和大小。它特别适合于表征和对准磁光阱，除了通常在磁光阱中使用的设备或设置之外，几乎不需要额外的设备或设置，并且对磁光阱中通常存在的大小的场最敏感。
Resonant nonlinear magneto-optical effects in atoms
本文综述了原子蒸气非线性磁光效应的历史、现状、物理机制、实验方法和应用。我们首先描述Macaluso和Corbino在一个多世纪前关于原子共振附近的线性磁光效应（其中介质的性质不依赖于光功率）的开创性工作，并将这些效应与自20世纪60年代末以来在理论和实验上研究的各种非线性磁光现象进行对比。近年来，非线性磁光领域经历了一个复兴的兴趣，导致了一些发展，包括超窄（1-Hz）磁光共振的观察，在灵敏的磁力测量，非线性磁光层析成像的应用，并在原子中寻找宇称和时间反演不变性破坏的可能性。
The association process of Feshbach molecules is well described by a Landau-Zener (LZ) transition above the Fermi temperature, such that two-body physics dominates the dynamics. However, using $^6$Li atoms and the associated Feshbach resonance at $B_r=834.1$ G, we observe an enhancement of the atom-molecule coupling as the fermionic atoms reach degeneracy, demonstrating the importance of many-body coherence not captured by the conventional LZ model. In the experiment, we apply a linear association ramp ranging from adiabatic to non-equilibrium molecule association for various temperatures. We …
Magneto-optical trapping of aluminum monofluoride
本文首次实现具有稳定 $^1Σ^+$ 基态的AlF分子磁光阱，利用227.5 nm转动闭合跃迁在多个转动态囚禁上万分子，为精密光谱和窄线冷却奠定基础。
All-optical atomic magnetometers based on nonlinear magneto-optical rotation with amplitude modulated light
我们展示了一种基于非线性磁光旋转的磁测量技术，使用振幅调制光。磁力计可以在开环（具有振幅调制光的典型非线性磁光旋转）或闭环（自振荡）模式下操作。后一种模式特别适合于磁场在相对较短的时间尺度内大量变化的情况。
Towards density and phase space compression of molecular gases in magneto-electrostatic traps
我们介绍，分析和比较两种新的单光子冷却方法，一般冷却和压缩分子气体。第一种方法将分子气体密度压缩了三个数量级，并增加了捕获样品中的碰撞频率。第二种方法将气体的相空间密度压缩至少两个数量级。这些方法设计了电场和磁场的组合，使用单一的不可逆状态变化将分子从~ 100 mK冷却到1 mK。它们可以被视为通用的冷却方案，适用于任何分子的磁和电偶极矩。与涉及循环的方案相比，计算出的高效率是用单个步骤冷却分子的结果。
Magnetometry Based on Nonlinear Magneto-Optical Rotation with Amplitude-Modulated Light
报道了一种基于非线性磁光旋转效应的全光磁测量技术。该方法能够在宽动态范围内进行灵敏的磁场测量。我们证明了$4.3\times10^{-9}$ G/ $\sqrt{\text{Hz}}$在10 mG和磁场跟踪范围为40 mG的灵敏度。讨论了该方法灵敏度的基本限制和决定磁强计当前性能的因素。
Demonstrating coherent control in 85Rb2 using ultrafast laser pulses: a theoretical outline of two experiments
计算有关的两个实验表明，在磁光阱中使用超快激光脉冲的预成型铷-85分子的相干控制。在第一个实验中，它表明，在一个非相干的混合状态的预关联分子可以使用一个单一的超快脉冲相干振荡。在第二种方法中使用了一种可以将分子布居转移到更深的振动能级的机制。最后给出了该机制应用于磁光阱中分子的最佳控制脉冲参数。计算利用实验确定的初始状态的分子photoassociated的捕获激光器中的磁光阱，并使用成形脉冲与标准的超快激光系统一致。
Magneto-optical properties of paramagnetic superrotors
研究了顺磁分子超转子在外加磁场中的动力学行为。光学离心机被用来创造超高旋转状态的氧分子的密集系综。首次证明了旋转分子气体在磁场作用下具有光学双折射。所发现的“磁旋转双折射”效应表明分子轴沿磁场方向优先排列。我们提供了一个直观的定性模型，其中施加的磁场对分子取向的影响是通过自旋-旋转耦合介导的。这个模型是支持的分子轴的分布，演示的旋转拉曼信号的磁反转的直接成像，并通过数值计算。
Conveyor-belt magneto-optical trapping of molecules
本文从理论上描述并表征了蓝失谐“1+2”构型分子磁光阱中增强分子云压缩的传送带机制，并利用随机薛定谔方程和光学布洛赫方程进行数值模拟，研究了其与激光参数、g因子及分子系统结构的关系。
Sensitive optical atomic magnetometer based on nonlinear magneto-optical rotation
为了实现磁异常的航空探测，研制了一种基于非线性磁光旋转的87 Rb调幅泵浦光和未调制探测光（AM-NMOR）自振荡磁力仪。在AM-NMOR中，通过泵浦光束的振幅调制的频闪光学泵浦产生铷原子的基态电子态的对准。拉莫尔旋进导致单独的探测光束的偏振的交流旋转;偏振旋转频率提供了磁场的测量。原子蒸气室壁上的抗弛豫涂层导致对准的56 ms的长寿命，这使得能够精确测量进动频率。光通过保偏光纤传送到磁力计。灵敏度测试包括直接测量磁力计和商用仪器之间的拍频，以及在磁静条件下测量地球磁场，表明灵敏度至少为5 pT/ \sqrt{Hz}。旋转传感器指示小于1 nT的航向误差，其部分受到传感器的剩磁的限制。
Magneto-optical rotation of spectrally impure fields and its nonlinear dependence on optical density
本文计算了光谱不纯场在光学厚冷原子介质中的磁光响应。我们表明，光谱杂质导致的非线性依赖的旋转角的光密度。利用我们的计算，对G. Labeyrie等人[Phys.Rev.A64，033402（2001）]使用冷Rb $^{85}$原子。
Resonant magneto-optic rotation for magnetometry using autonomous frequency stabilization
本文介绍了一种利用共振椭圆偏振光的高灵敏度原子磁力仪的工作原理。实验几何形状允许激光器的自主频率稳定，从而提供整个设备的紧凑操作。该方法基于极化检测简并二能级系统中零磁场共振的测量，初步灵敏度为<10 pT/Hz 1/2@1 Hz。
Creating a Quantum Degenerate Gas of Stable Molecules via Weak Photoassociation
量子简并分子代表了基础研究和实际应用的新范式。将已经量子简并的原子结合成分子，为解决将分子冷却到超冷温度的困难提供了一条至关重要的捷径。虽然缔合可以用激光或磁场诱导，但光缔合需要不切实际的激光强度来克服原子对和分子波函数之间的差的重叠，并且实验目前仅限于磁缔合。在这里，我们模拟现实生产的量子简并气体的稳定分子通过双光子光缔合玻色凝聚原子。激光频率的绝热变化将初始原子凝聚几乎完全转化为稳定的分子凝聚，即使对于低强度激光。偶极LiNa的结果提供了碱金属原子所需的光缔合激光强度的上限约为30 W/cm ^2，表明了超越磁缔合的量子简并分子的可行途径。
Spectroscopy, Manipulation and Trapping of Neutral Atoms, Molecules, and Other Particles using Optical Nanofibers: A Review
锥形光纤的使用，即，近年来，用于光谱学和检测少量粒子（例如中性原子或分子）的光学纳米纤维已经获得了发展。本文简要地介绍了光波导的结构、制作方法以及光模在波导中的传播.我们讨论了最近的进展，光学纳米纤维集成到激光冷却原子和蒸汽系统，特别注意光谱，冷原子云表征和光学捕获计划。接下来，将介绍这项工作自然延伸到分子。最后，我们考虑了几种替代光学纳米纤维，显示一些特定应用的优势。
Site-selective preparation and multi-state readout of molecules in optical tweezers
本文通过高保真Cs原子探测、位点选择性转动量子比特初始化及顺序解离成像，显著提升了光镊阵列中单个分子的态制备与测量能力。
Deceleration of molecules in a supersonic beam by the optical field in a low-finesse cavity
我们研究了超声分子束在低精细光学腔中的动力学行为，并证明了在类似静电斯塔克减速的过程中，光束中的大多数分子可以被腔内光场减速到零中心速度。我们表明，用于减慢分子的光场的快速切换是由腔诱导动力学自动产生的。我们进一步表明，$\sim1\%$的分子可以被光学捕获在几毫开尔文在同一腔。
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