Sympathetic cooling of polyatomic molecules with S-state atoms in a magnetic trap
本文对多原子分子自由基与^1S_0原子在外加磁场作用下的低温碰撞进行了严格的理论研究。基于从头计算和标度相互作用势的精确量子散射计算表明，典型的有机分子CH2（X^3B1）（亚甲基）和其他9个三原子自由基在冷3He气体中的碰撞诱导自旋弛豫速率很慢，表明低温缓冲气体冷却和磁捕获这些分子在现有技术下是可行的.我们的计算进一步表明，在磁阱中用碱土金属原子进行共振冷却，有可能产生多原子分子的超冷气体。
2011-03-04 physics.atom-ph physics.chem-ph
Making molecules by mergoassociation: two atoms in adjacent nonspherical optical traps
该研究建立了非全同非球形光阱中两原子合并缔合形成弱束缚分子的理论，提出耦合通道方法研究免交叉强度，还给出近似方法揭示其与阱纵横比的关联。
2023-10-03 physics.atom-ph physics.chem-ph
A Moving Magnetic Trap Decelerator: a New Source for Cold Atoms and Molecules
我们提出了一个实验实现的移动磁阱减速器，其中夹带在冷超声束中的顺磁性粒子在一个共同移动的磁阱减速。我们的方法允许一个有效的减慢顺磁原子和分子接近停止速度。我们表明，在现实条件下，我们将能够捕获和减速的初始超音速光束的一大部分。我们提出了我们的第一个结果，在一个移动的磁阱减速亚稳态氖原子附近休息。我们估计的相空间体积所占据的减速粒子在50米/秒的最终速度显示了两个数量级的改进相比，目前可用的减速技术。
2011-09-23 physics.atom-ph physics.chem-ph
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。
2006-02-03 physics.atom-ph physics.chem-ph
Deceleration and trapping of ammonia molecules in a traveling wave decelerator
我们最近已经证明了在减速器中静态捕获氨同位素体，该减速器由一系列环形电极组成，向其施加振荡高电压[Quintero-Pérez等人，物理修订信函110，133003（2013）]。在本文中，我们提供了进一步的细节，这行波减速器，并提出了新的实验数据，说明它提供的控制分子。我们分析了我们的设置在不同的减速条件下的性能，并展示了相空间操纵的被困分子样品。
2013-08-30 physics.atom-ph physics.chem-ph
Electrostatic trapping of N$_2$ molecules in high Rydberg states
本研究通过共振增强双色三光子激发将超声束中N$_2$分子激发至高里德伯态，利用其超过5000 D的电偶极矩实现静电减速与三维捕获，捕获时间达10 ms，衰减由自发辐射主导。
2024-03-18 physics.atom-ph physics.chem-ph
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。
2018-08-03 physics.atom-ph physics.chem-ph
Photoassociation of multiple cold molecules in a dipole trap
本文通过在磁光阱中对Rb2进行光缔合获得精确振转光谱，并首次在光学偶极阱中实现多种振转态冷分子的光缔合，为同时制备不同种类冷分子及碰撞动力学研究提供了通用方法。
2024-02-25 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
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。
2012-09-18 physics.atom-ph physics.chem-ph
An Electro-Optical Trap for Polar Molecules
本文详细讨论了在均匀静电场中嵌入一个光阱来实现对极性分子的电光阱，并对阱的性质进行了分析和讨论。电光阱提供了优于光学阱的显著优点，包括增加的阱深度和将捕获的分子的排列转换为标记的取向。相对于静电场倾斜光场的偏振平面减小了陷阱深度和取向，并提升了被捕获分子的$\pm M$态的简并性。这些和其他功能的电光陷阱的极性和可极化的分子的本征性质的解释相结合的永久性和诱导电偶极相互作用在发挥作用。
2022-05-12 physics.atom-ph
Trapping of ultracold polar molecules with a Thin Wire Electrostatic Trap
我们描述了实现超冷极性分子的直流电场陷阱，细线静电陷阱（TWIST）。构成TWIST电极的细线使我们能够将陷阱置于磁光陷阱（MOT）上。在我们的实验中，超冷极性NaCs分子在其电子基态中通过光缔合在MOT中产生，实现了低场寻求状态的分子在TWIST中的连续积累。初步的测量结果表明，TWIST陷阱的寿命是有限的，只有在室内的背景压力。
2007-10-04 physics.atom-ph
Creating ultracold molecules by collisions with ultracold rare gas atoms in an optical trap
我们研究了在1 K到1 K范围内对氢原子$_2$与5种稀有气体原子（He，Ne，Ar，Kr和H2O）的碰撞，并评估了在深光阱中与超冷基态稀有气体原子共囚禁的H $_2$共振冷却的可行性.在这个大的温度范围内的碰撞截面表明，所有这些物种可以用来冷却H $_2$超冷温度和氩和氦是最有前途的物种，为未来的实验。
2008-06-06 physics.atom-ph physics.chem-ph
Collisions of bosonic ultracold polar molecules in microwave traps
本文从理论上分析了圆极化微波场中线性极性分子间的碰撞。DeMille \cite{DeMille}提出的微波阱与其它阱相比似乎是相当有利的。在这里，我们已经证明，微波阱可以提供一个成功的蒸发冷却的极性分子在一个相当宽的频率范围内的交流场。我们认为，不仅基态极性分子可以被安全地捕获，其他一些态的分子也可以被安全地捕获。但是，分子可以安全地加载和捕获的状态取决于AC场的频率。
2009-03-18 physics.atom-ph
Rotational state detection of electrically trapped polyatomic molecules
当诸如共振增强多光子电离（REMPI）或激光诱导荧光（LIF）等标准技术不起作用时，检测极性分子的内部状态是一个重大挑战。由于这是大多数多原子分子物种的情况下，我们在这里调查的基础上选择性地去除分子的电捕获合奏的替代方案。具体来说，我们通过驱动旋转和/或振动跃迁到未捕获状态来耗尽分子。用这种方法完全解析旋转状态可能是一个相当大的挑战，因为各种跃迁之间的频率差很容易基本上小于电阱中的斯塔克展宽。然而，利用一个独特的陷阱设计提供均匀的领域在一个大部分的陷阱体积，我们成功地歧视所有的旋转量子数，包括旋转M-子状态。
2014-11-28 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Storage and Adiabatic Cooling of Polar Molecules in a Microstructured Trap
我们提出了一个多功能的电陷阱，用于探索极性分子相互作用中的各种量子现象。该陷阱结合了可调领域，均匀的陷阱体积的大部分，在陷阱边界的陡峭梯度场。初始样品中最多可捕获10^8个CH 3F分子，捕获时间长达60秒，1/e存储时间为12秒。绝热冷却到120 mK是通过缓慢扩大陷阱体积来实现的。该陷阱结合了光电冷却的所有成分，再加上非常长的存储时间，使场控制量子力学碰撞和反应实验触手可及。
2012-07-31 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Microwave traps for cold polar molecules
讨论了在微波谐振腔驻波电磁场中捕获极性分子的可能性。这样的陷阱有几个新的特点，使它非常有吸引力的超冷分子源的发展。使用常用的技术，微波阱可以建造成具有大深度（高达几开尔文）和接受体积（高达几立方厘米）的阱，适合于有效地装载当前可用的冷极性分子源。与大多数以前的分子陷阱不同，这种技术可以用来限制强场，寻求分子的绝对基态，在微波电场的自由空间最大值。这种基态分子应该不受非弹性碰撞损失的影响。由于在陷阱中心分子的电极化，我们计算了被困分子的弹性碰撞截面，发现它们非常大。因此，微波阱中的分子应该非常适合交感和/或蒸发冷却。这些特性的结合似乎为在比以前可能的温度低得多的温度下生产大的极性分子样品开辟了一条清晰的道路。
2004-07-08 physics.atom-ph
Dynamics of a buffer-gas-loaded, deep optical trap for molecules
本文理论研究了利用1.5 K氦缓冲气体将分子装载到1064 nm深光学偶极阱中的动力学过程，预测可捕获10⁴–10⁶个分子，为分子光谱学和冷化学等领域提供新工具。
2023-07-05 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
High-resolution 'magic'-field spectroscopy on trapped polyatomic molecules
在冷却和捕获分子的快速进展，使第一个实验的高分辨率光谱的捕获双原子分子，有希望前所未有的精度。将这项工作扩展到多原子分子提供了独特的机会，由于更复杂的几何形状和额外的内部自由度。在这里，这是通过结合一个磁场微结构的电陷阱，旋转过渡与最小的斯塔克加宽在“魔术”偏移电场，和光电西西弗斯冷却的分子到低毫开尔文温度制度。因此，我们减少斯塔克展宽的$J=5\leftarrow4$（$K=3$）过渡的甲醛在$364\,$ GHz远低于$1\,$ kHz，观察多普勒限制线宽下降到$3.8\,$ kHz，并确定“魔”场线位置的不确定性低于$100\,$ Hz。我们的方法为研究不同的多原子分子物种提供了多种可能性。
2021-10-21 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Magnetically-Trapped Molecules Efficiently Loaded from a Molecular MOT
我们描述了实验证明有效的转移分子从磁光阱（MOT）到保守的磁四极阱。我们的方案首先用蓝失谐的光学糖蜜将SrF分子冷却到$\sim\!50$ $μ$ K。接下来，我们用光学方法将分子抽入一个强束缚的子能级。这个两步过程可靠地将最初被困在MOT中的分子的$64\%$转移到磁阱中，与类似的原子实验相当。一旦加载，磁阱通过增加磁场梯度而被压缩。最后，我们证明了超过$1$ s的磁陷阱寿命。这为研究超冷分子碰撞开辟了一条有希望的新途径，并可能产生量子简并分子气体。
2017-12-05 physics.atom-ph
Loading Stark-decelerated molecules into electrostatic quadrupole traps
处于低场寻求量子态的中性极性分子束可以使用斯塔克减速器来减速，并且随后可以被加载并限制在静电四极阱中。阱装载过程的效率由在不损失分子和不加热的情况下将减速的分子包耦合到阱中的能力决定。我们讨论了固有的困难，以获得理想的陷阱加载，并描述和比较不同的陷阱加载策略。提出了一种新的“分裂端盖”四极阱设计，可以提高陷阱的加载效率。这是通过比较使用传统的和新的四极阱设计的OH自由基的捕获实验验证。
2009-11-03 physics.atom-ph
BaF molecules in neon ice: trapping, spectroscopy and optical control of electron spins
该研究将BaF分子俘获于neon冰中，利用激光诱导荧光光谱发现晶格未显著扰动特定光学跃迁，并完全通过激光实现了电子自旋极化、自旋翻转检测与超精细跃迁测量，为超越标准模型物理的精密测量提供了新机遇。
2023-01-26 physics.atom-ph
Prospects for sympathetic cooling of molecules in electrostatic, ac and microwave traps
我们考虑如何被困分子可以被超冷原子同情冷却。作为一个原型系统，我们研究了LiH分子与超冷Li原子的共囚禁。我们计算了LiH + Li与初始处于基态和第一旋转激发态的分子的弹性和非弹性碰撞截面。然后，我们使用这些截面来模拟在静电阱，交流电阱和微波阱的交感冷却。在静态陷阱中，我们发现，非弹性损失太大，冷却是可行的，这个系统。交流和微波陷阱限制了基态分子，因此抑制了非弹性损耗。然而，在交流陷阱中的碰撞可以使分子从稳定的轨道变为不稳定的轨道，因此共振冷却伴随着陷阱损失。在微波阱中，没有这种损失，并且应该可以进行共振冷却。
2011-02-25 physics.atom-ph
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。
2008-12-12 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
State-selected ion-molecule reactions with Coulomb-crystallized molecular ions in traps
以典型的电荷转移过程$\mathrm{N_2^++N_2\rightarrow N_2+N_2^+}$为例，首次在离子-分子反应研究中采用了状态选择的库仑结晶分子离子。通过制备反应物离子在一个定义明确的振转状态和本地化它们在空间中的交感冷却到毫开尔文温度的离子阱，状态和能量控制的反应实验与灵敏度的水平上的单离子进行。实验结果进行了解释与准经典轨道模拟的六维势能面提供了详细的洞察到发生在N $_2$和N $_2^+$之间的电荷转移的反转能量转移。
2012-06-22 physics.atom-ph physics.chem-ph
Collisions between cold molecules in a superconducting magnetic trap
冷分子之间的碰撞对于研究量子化学的基本方面是必不可少的，并且可以通过蒸发冷却形成量子简并分子物质。然而，由于稀释样品的低碰撞率，捕获的自然发生的分子之间的碰撞迄今为止还无法直接观察。我们报道了第一次直接观察到的冷的，被困的分子之间的碰撞，而不需要激光冷却。我们磁性捕获分子氧在0.8K × kB深超导陷阱，并设置边界的弹性和非弹性散射率之间的比率，决定蒸发冷却的可行性的关键参数。我们进一步共同捕获和识别原子和分子之间的碰撞，为磁阱中冷物种间碰撞的研究铺平了道路。
2019-02-12 physics.atom-ph
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。
2015-11-03 physics.atom-ph
Manufacturing a thin wire electrostatic trap (TWIST) for ultracold polar molecules
本文详细介绍了如何建立超冷极性分子的细线静电阱。这是第一个可以直接叠加到磁光阱（MOT）上的静电阱设计。因此，我们可以连续生产超冷的极性分子通过光缔合从两个物种MOT和瞬间捕获它们在TWIST，而不需要复杂的转移计划。尽管TWIST和MOT的空间重叠，但由于所利用的捕获机制的互补性质，这两个陷阱可以完全独立地操作和优化。
2007-10-11 physics.atom-ph
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。
2008-06-13 physics.atom-ph
Low-energy collisions between carbon atoms and oxygen molecules in a magnetic trap
在静电、磁和光阱中捕获原子和分子，使得能够在许多秒的时间尺度上研究原子和分子的相互作用，从而可以观察超冷碰撞和反应。在这里，我们报告的第一个磁减速和捕获中性碳原子在一个静态磁阱。当在超导阱中共同捕获碳原子与氧分子时，碳信号以非指数方式衰减，与原子-分子碰撞导致的损失一致。我们的发现为研究不能被激光冷却的物质的弹性和非弹性碰撞铺平了道路，特别是可能有助于观察低温下的反应，如C + O2 --> CO + O，这在星际化学中很重要。
2020-06-15 physics.atom-ph
Formation and dynamics of van der Waals molecules in buffer-gas traps
我们表明，弱结合的含氦范德华分子可以产生和磁捕获的缓冲气体冷却实验，并提供了一个一般的模型，这些分子的形成和动力学。我们的分析表明，在典型的实验参数下，热力学有利于形成由氦原子与大多数开壳层原子和分子结合组成的范德华络合物，并且络合物的形成速度足够快，以确保化学平衡。对于由He原子和S态原子组成的分子对，分子自旋在形成、解离和碰撞期间是稳定的，因此这些分子可以被磁性捕获。碰撞自旋弛豫太慢，不会影响陷阱寿命。然而，含氦-3的复合物可以改变自旋，由于绝热交叉之间的捕获和未捕获的塞曼状态，介导的各向异性超精细相互作用，造成陷阱损失。我们提供了一个详细的模型为Ag 3 He分子，使用从头计算的Ag-He相互作用势和自旋相互作用，量子散射理论，并直接蒙特卡罗模拟来描述在这个系统中的形成和自旋弛豫。计算的自旋变化率同意定量与实验观察，缓冲气体冷却磁阱中的分子形成提供间接证据。
2011-04-26 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.chem-ph
A general approach to state-dependent optical tweezer traps for polar molecules
态相关光镊可以用来捕获一对分子，其间距远小于捕获光的波长，大大增强了它们之间的偶极-偶极相互作用。在这里，我们描述了一种通用的方法来产生这些状态依赖的潜力，使用张量的交流斯塔克位移的一部分，并显示它如何可以用来进行两个量子比特之间的门对分子。该方法适用于广泛类别的分子，包括由原子缔合产生的双碱金属分子和那些适合于直接激光冷却的分子。
2021-03-03 physics.atom-ph
Trapping molecules on chips
在过去的几年里，人们证明了中性分子可以直接从超音速光束加载到微芯片上。分子被限制在微观陷阱中，可以在芯片表面上平滑移动。一旦分子被捕获，它们就可以被减速到静止状态，或者被激光或微波抽成选定的量子态。通过时间分辨空间成像在芯片上检测分子，这允许研究分子系综在相空间中的分布。
2015-09-12 physics.atom-ph
Microwave trap for atoms and molecules
我们展示了一个陷阱，限制周围的驻波微波场的波腹极化粒子。这种陷阱只依赖于远离任何共振的粒子的极化率，因此可以捕获各种各样的原子和分子，包括基态。该阱的体积约为10 cm $^3$，对于许多极性分子，阱的深度接近1 K。我们用$^{7}$ Li原子测量了陷阱特性，结果表明，当输入微波功率为610 W时，原子仍处于陷阱中，$1/e$寿命为1.76（12）s，轴向振荡频率为28.55（5）Hz，径向振荡频率为8.81（8）Hz.该阱可以装载来自一系列可用来源的慢分子，并且特别适合于分子的交感冷却和蒸发冷却。
2019-09-15 physics.atom-ph
Collisions Between Ultracold Atoms and Cold Molecules in a Dual Electrostatic-Magnetic Trap
测量冷分子和超冷原子之间的相互作用可以详细了解基本的碰撞过程。这些测量可以使用各种实验几何结构来完成，包括两种物质都在光束中的情况，一种物质被捕获的情况，或者两种物质都被捕获的情况。同时捕获提供了显着更长的相互作用时间和相关的增加对罕见碰撞事件的敏感性。然而，结合原子和分子系统存在重大的实际挑战，这些系统通常具有相互竞争的实验要求。在这里，我们详细描述了一个实验系统，允许研究的冷碰撞之间的超冷原子和冷分子在一个双阱，其中的原子和分子被捕获使用静态磁场和电场，分别。作为该系统的能力的演示，我们研究氨（$^{14}$ ND $_{3}$和$^{15}$ ND $_{3}$）分子和铷（$^{87}$ Rb和$^{85}$ Rb）原子之间的冷碰撞。
2020-01-08 physics.atom-ph
Deceleration and trapping of SrF molecules
我们报告中性SrF分子的静电捕获。分子从低温缓冲气体束源捕获到4.5米长的行波斯塔克减速器的移动陷阱。随着移动陷阱的速度从190 m/s逐渐减小到零，处于$X^2Σ^+(v=0, N=1)$状态的SrF分子被带到静止。分子在减速器的多个电阱中保持长达50 ms。捕获的包具有1 mm $^{3}$的体积（FWHM）和5（1）m/s的速度扩展，其对应于$60(20)$ mK的温度。我们的研究结果表明，3倍的增加，分子质量已斯塔克减速和捕获。重分子（质量为$>$ 100 amu）对探测物理学提供了超出标准模型的高度增加的灵敏度。这项工作大大扩展了中性分子的种类，可以创建慢光束用于碰撞研究，精密测量和捕获实验。
2021-03-14 physics.atom-ph
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。
2022-12-14 physics.atom-ph
Magnetic trapping and coherent control of laser-cooled molecules
我们展示了超冷CaF分子的旋转，超精细和塞曼态的相干微波控制，以及这些分子在一个单一的，可选择的量子态的磁捕获。我们在65（11）$μ$ K的温度和$1.2 \times 10^{5}$ cm $^{-3}$的密度下捕获大约$5\times 10^{3}$分子2秒。我们测量的状态特定的损失率由于碰撞与背景氦。
2017-11-20 physics.atom-ph
Magnetic Trapping of Molecules via Optical Loading and Magnetic Slowing
一氟化钙（CaF）的磁减速和使用光泵浦捕获。从碰撞冷却的慢束开始，初始速度为~ 30 m/s的CaF在进入800 mK深的磁阱时通过磁力减慢。采用两级光泵浦，CaF通过两个散射光子不可逆地加载到陷阱中。我们观察到的陷阱寿命超过500毫秒，有限的背景碰撞。这种方法为冷却和磁性捕获化学上不同的分子铺平了道路，而没有封闭的循环过渡。
2014-02-14 physics.atom-ph
Magnetic trapping of ultracold molecules at high density
在保守阱中捕获超冷分子对于应用是必不可少的--如量子态控制化学、量子模拟和量子信息处理。这些应用需要高密度或相空间密度。本文报道了NaLi分子在高密度（$\approx 10^{11} \; \rm{cm}^{-3}$）和超低温（$\approx 1\;{\rm μK}$）三重基态的磁俘获。在这些密度下的磁捕获允许在没有捕获光的情况下在超冷状态下研究原子-分子和分子-分子碰撞，这通常导致不期望的光化学。我们测量了一个单一的自旋样品和自旋混合物的费米子NaLi以及自旋拉伸NaLi $+$ Na混合物的非弹性损耗率。我们证明了共振冷却的NaLi分子在磁阱中的射频蒸发的共同捕获的Na原子，并观察到分子的相空间密度增加的一个因素的$\approx 16$。
2022-11-26 physics.atom-ph quant-ph
Polarization Enhanced Deep Optical Dipole Trapping of $Λ$-cooled Polar Molecules
我们演示了SrF分子通过阱内$Λ$冷却加载到光学偶极阱（ODT）中。我们发现，这种冷却可以通过适当选择相对的ODT和$Λ$光束偏振进行优化。在这个优化的配置中，我们观察到分子的温度低至14（1）$μ$ K的深度高达570 $μ$ K的陷阱。通过优化参数，我们将$\!\sim\!5$ %的分子从我们的射频磁光阱转移到ODT中，密度为$\sim\!2\times 10^{9}$ cm $^{-3}$，相空间密度为$\sim\!2\times 10^{-7}$，并且具有$\!\sim\!1$ s的陷阱寿命。
2021-06-11 physics.atom-ph
Quantum computation with trapped polar molecules
我们提出了一种新的量子计算机的物理实现。量子比特是超冷双原子分子的电偶极矩，沿着或逆着外部电场取向。单个分子保持在1-D陷阱阵列中，具有电场梯度，允许每个位点的光谱寻址。位通过电偶极-偶极相互作用耦合。使用与已经展示的技术类似的技术，这种设计可以合理地导致具有$\gtrsim 10^4$量子比特的量子计算机，其可以在$\sim 5$ s的预期去相干时间内执行$\sim 10^5$ CNOT门。
2001-10-27 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Cooling and trapping of atoms and molecules by the counter-propagating pulses trains
我们讨论了一种可能的一维囚禁和冷却的原子和分子，由于它们的非共振相互作用与反向传播的光脉冲序列。反向传播脉冲形成原子和分子的一维陷阱，并且适当地选择与原子或分子的跃迁频率失谐的载波频率，使原子或分子系综的“温度”保持接近多普勒冷却极限。用Monte-Carlo波函数方法计算了原子和分子与光场相互作用的二能级和三能级方案。所讨论的模型适用于具有几乎对角Frank-Condon因子阵列的原子和分子。说明性的计算进行系综平均特性的钠原子和SrF分子的陷阱。最后对反向传播光脉冲串形成纳米粒子光脉冲陷阱的前景进行了展望。
2014-08-21 physics.atom-ph
Electric-field-controlled cold dipolar collisions between trapped CH$_3$F molecules
达到高密度是多原子分子冷碰撞实验的关键一步。我们使用冷冻离心机加载多达2个$\times10^7$ CH $_3$ F分子到盒状电阱中，在约350 mK的温度下实现高达10 $^7$/cm $^3$的密度，其中弹性偶极横截面超过7 $\times$ 10 $^{-12}$ cm $^2$。我们测量的非弹性速率常数低于4 $\times$-10 $^{-8}$ cm $^3$/s和控制这些通过调整一个均匀的电场，覆盖了大部分的陷阱体积。与从头计算的比较，偶极弛豫得到了很好的协议。我们的技术和发现是通用的，并立即为其他冷分子碰撞实验相关。
2022-04-26 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Optical Trapping of a Polyatomic Molecule in an $\ell$-Type Parity Doublet State
本文实现 CaOH 多原子分子的亚多普勒冷却与光学偶极阱俘获，并将其制备到具有 ℓ 型宇称双重态的振动弯曲模，测得约 0.7 s 寿命，为多原子分子量子科学应用提供基础。
2022-08-29 physics.atom-ph
Magnetic trapping of buffer-gas cooled chromium atoms and prospects for the extension to paramagnetic molecules
我们报告了成功的缓冲气体冷却和磁捕获的铬原子的密度超过$10^{12}$原子每厘米$^{3}$在350 mK的温度下的捕获样品。缓冲气体冷却和磁性陷阱分子的方法的可能性进行了讨论。为了使磁捕获中最重要的损失机制最小化，优选具有小自旋-自旋相互作用和大旋转常数的分子。CrH（$^6Σ^+$基态）和MnH（$^7Σ^+$）自由基似乎是适合未来实验的系统。
2007-01-21 physics.atom-ph
Magneto-Optical Trapping and Sub-Doppler Cooling of a Polyatomic Molecule
本文报道了一种多原子分子氢氧化钙的磁光俘获效应。MOT含有峰值密度为$3.0(8)\times10^{6}$ cm $^{-3}$的$2.0(5)\times 10^4$ CaOH分子。CaOH分子在光学糖蜜中进一步亚多普勒激光冷却至110（4）$μ$ K的温度。这里实现的温度和密度使CaOH成为各种量子科学应用的可行候选者，包括创建CaOH分子的光镊阵列。这项工作也表明，激光冷却和磁光捕获许多其他多原子物种将是可行的和实用的。
2021-12-15 physics.atom-ph
Deceleration of neutral molecules in macroscopic traveling traps
提出了一种新型的减速器，其中极性中性分子的引导和减速使用的原理，旅行电势井，使分子被限制在稳定的三维陷阱。这种新的减速器优于目前运行的最好的减速器（Scharfenberg等人，Phys.Rev.A 79，023410（2009）），即使在更高的加速度下也提供相当大的接受度。操作模式的描述和实验证明，通过引导和减速CO分子。
2010-03-18 physics.atom-ph
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。
2018-03-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Photoassociative Production and Trapping of Ultracold KRb Molecules
我们在双粒子磁光阱中通过光缔合过程制备了超冷异质结KRb分子。在光缔合的KRb* 衰变之后，使用KRb $^+$的双光子电离和飞行时间质谱检测分子。由此形成的亚稳三重态分子的一部分被磁性捕获。在K（4 $s$）+ Rb（5 $p_{1/2}$）渐近线以下的91 cm $^{-1}$的光缔合光谱已被获得。我们已经对这一光谱区域中的所有八个有吸引力的Hund情况（c）KRb* 势曲线进行了分配。
2004-10-22 physics.atom-ph
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。
2025-11-20 physics.atom-ph
Long rotational coherence times of molecules in a magnetic trap
旋转态叠加的极性分子表现出长程偶极相互作用，但在捕获的样品中保持它们的相干性是一个挑战。我们目前的计算表明，许多激光冷却分子有方便的旋转过渡，是异常不敏感的磁场。我们在实验上验证了这一点，其中我们发现一个过渡的灵敏度低于5赫兹G $^{-1}$，并使用它来证明在磁阱的旋转相干时间为6.4（8）毫秒。模拟表明，这是可行的，以延长到1秒以上，使用一个较小的云在偏置磁阱。
2020-01-28 physics.atom-ph
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。
2014-12-28 physics.atom-ph
Two interacting ultracold molecules in a one-dimensional harmonic trap
我们研究了两个相互作用的超冷极性分子的性质，它们被描述为可区分的量子刚性转子，被困在一维谐振势中。分子通过多通道两体接触势相互作用，结合了分子间相互作用的短程各向异性，包括偶极-偶极相互作用。研究了外加电场和磁场对分子振转态斯塔克和塞曼位移的影响。用精确对角化方法计算了能谱和本征态。详细研究了分子旋转结构、各向异性相互作用、自旋-旋转耦合、电场和磁场以及谐波捕获势的重要性和相互作用，并与两个谐波捕获的可分辨原子的系统进行了比较。所提出的模型和结果可为分子多体哈密顿量提供微观参数，并可用于自底向上逐分子组装分子量子模拟器的研制.
2018-07-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Dynamical process of optically trapped singlet ground state $^{85}$Rb$^{133}$Cs molecules produced via short-range photoassociation
研究了X $^{1}$ $Σ$ $^{+}$（v”= 0）态$^{85}$ Rb $^{133}$ Cs分子分布在J”= 1和J”= 3转动态的动力学过程.所考虑的分子，从混合冷原子的短程光缔合形成，随后被限制在一个交叉的光学偶极阱。基于唯象速率方程，我们详细研究了$^{85}$ Rb $^{133}$ Cs分子在加载和保持过程中的动力学。测量了X $^{1}$ $^{85}$分子与超冷$^{85}$（或$^{133}$）原子的非弹性碰撞为1.0（2）$^{-1}$（1.2（3）$ \times$ 10 $^{-10}$ $^{-1}$）.我们的工作为研究单重态冷分子的动力学过程提供了一个简单而通用的方法。
2018-01-18 physics.atom-ph
