发射冷原子的双脉冲磁聚焦

面向空间冷原子干涉仪的紧凑且鲁棒的光学系统设计

Compact and robust design of the optical system for cold atom interferometer in space

本文设计了用于中国空间站原子干涉仪的光学系统，采用熔融石英键合平台和隔振散热结构，实现紧凑鲁棒的双组分原子干涉，并通过空间在轨验证。

用于精密测量的laser冷却Yb原子喷泉

Atomic fountain of laser-cooled Yb atoms for precision measurements

我们演示了发射激光冷却Yb原子在冷原子喷泉。准直热束中的原子首先在磁光阱（MOT）中冷却并捕获，MOT工作在399 nm（蓝线）处的强允许${^1S}_0 \rightarrow {^1P}_1$跃迁上。然后它们被转移到556 nm处弱允许的${^1S}_0 \rightarrow {^3P}_1$跃迁上的MOT（绿线）。来自绿色MOT的冷原子使用一对绿色光束以约2.5 m/s的速度逆着重力发射。我们在蓝色MOT中捕获了超过$10^7$的原子，并将高达70%的原子转移到绿色MOT中。奇数同位素$^{171}$ Yb的温度在蓝色MOT中为$\sim$ 1~mK，在绿色MOT中降低40倍。

Observation of Optomechanical Strain in a Cold Atomic Cloud

We report the observation of the optomechanical strain applied to thermal and to quantum degenerate $^{87}\text{Rb}$ atomic clouds when illuminated by an intense, far detuned homogenous laser beam. In this regime the atomic cloud acts as a lens which focuses the laser beam. As a back action, the atoms experience a force opposite to the beam deflection, which depends on the atomic cloud density profile. We experimentally demonstrate the basic features of this force, distinguishing it from the well-established scattering and dipole forces. The observed strain saturates, ultimately limiting the m…

laser冷却Yb原子的连续束流

Continuous beam of laser-cooled Yb atoms

我们演示了发射激光冷却的Yb原子在一个连续的原子束。连续冷束与脉冲喷泉相比具有明显的优势，这也是我们最近所证实的。冷束形成在以下步骤中-（i）来自热束的原子首先被塞曼减慢到小的最终速度，（ii）减慢的原子被捕获在二维磁光阱（2D-MOT）中，以及（iii）原子被发射{ \em连续}在垂直方向上使用两组移动糖蜜束，以$\pm 15^\circ$倾斜到垂直方向。使用的冷却转变是在399 nm处的强允许的${^1S}_0 \rightarrow {^1P}_1$转变。我们在2D-MOT中捕获了大约$7 \times 10^6$原子，然后以13 m/s的垂直速度在125（6）mK的纵向温度下发射它们。

冷系综交换双轴高数据率原子干涉仪

Dual-axis, high data-rate atom interferometer via cold ensemble exchange

我们展示了一个双轴加速度计和陀螺仪原子干涉仪，它形成了一个六轴惯性测量单元的积木。通过在干涉仪序列之后重新捕获原子，我们以每秒50到100次测量的高数据速率保持大的原子数。两个冷的合奏形成在陷阱区位于几厘米的距离，并向对方发射。在它们的弹道轨迹中，它们被用受激拉曼序列询问、检测并在相对的陷阱区中被重新捕获。我们实现了在$\mathrm{μ\mathit{g} / \sqrt{Hz}}$和$\mathrm{μrad / s / \sqrt{Hz}}$水平的灵敏度，使这是一个令人信服的前景，扩大使用原子干涉仪惯性传感器超出良性实验室环境。

Tests of Cold Atom Clock in Orbit

Since the atomic clock was invented, its performance has been improved for one digit every decade until 90s of last century when the traditional atomic clock almost reached its limit. With laser cooled atoms, the performance can be further improved, and nowadays the cold atom based clocks are widely used as primary frequency standards. Such a kind of cold atom clocks has great applications in space. This paper presents the design and tests of a cold atom clock (CAC) operating in space. In microgravity, the atoms are cooled, trapped, launched and finally detected after being interrogated by mic…

用于近共振倏逝光场介导的原子-表面相互作用测量的冷原子喷泉

Cold-atom fountain for atom-surface interaction measurements mediated by a near-resonant evanescent light field

本研究通过冷原子喷泉技术，结合近共振倏逝光场，测量冷铷原子与介质表面的相互作用，建立含Casimir-Polder相互作用的动力学模型，估算出范德华势系数C₃，填补了原子动力学与表面诱导力关联实验数据的空白。

费什巴赫共振态的层析成像

Tomography of Feshbach Resonance States

本文通过冷潘宁电离和离子-电子符合探测对氢分子离子与稀有气体原子碰撞中的费什巴赫共振进行层析成像，并结合量子散射计算揭示了共振路径对碰撞末态分布的独特影响。