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。
2020-01-31 physics.atom-ph
Introduction to light forces, atom cooling, and atom trapping
本文介绍和评述了光力、原子冷却和原子囚禁。重点是基本过程的物理学。在讨论保守力时，我们采用了半经典的缀饰态而不是通常的量子化场缀饰态。
1995-10-18 atom-ph physics.atom-ph
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。
2001-05-21 physics.atom-ph
Laser cooling and trapping of atomic strontium for ultracold atom physics, high-precision spectroscopy and quantum sensors
本文综述了在超低温和高相空间密度下制备原子锶样品的方法及其在物理研究和应用中的可能用途。我们描述了从原子束加载磁光阱和准备样品进行高精度测量的过程。特别强调的是超冷Sr样品的应用，从光学频率计量，以力传感在微米尺度。
2006-09-15 physics.atom-ph
An ultraviolet laser system for laser cooling and trapping of metastable magnesium
我们报告了一个可靠的激光系统冷却镁原子在亚稳3P歧管。将3P耦合到3D流形的三个相关跃迁在383 nm附近，并且相隔几百GHz。激光系统由三个766 nm的二极管激光器组成。所有的激光器频率稳定到一个单一的预稳定转移腔。所应用的频率控制方案大大降低了操作三个激光器结合谐振倍频级的复杂性，并提供了复杂的原子物理学实验所需的高可靠性。
2012-05-29 physics.atom-ph
Direct frequency comb laser cooling and trapping
连续波（CW）激光器是通过激光冷却和俘获产生超冷原子和分子的使能技术。当需要高度受控的量子系统时，由此产生的缓慢移动粒子的原始样本是基础科学和应用科学的事实上的起点。最近，激光冷却原子在量子信息、理解暗能量的探索、量子化学和量子传感器方面取得了重大进展。然而，CW激光技术目前将激光冷却和捕获限制于不包括高度丰富和化学相关原子的特殊类型的元素，例如氢、碳、氧和氮。在这里，我们表明，多普勒冷却和捕获的光学频率梳可以提供一条路线，捕获，超冷原子的光谱是不服从连续波激光。我们用光学频率梳驱动双光子跃迁来激光冷却原子气体，这是一个有效的过程，每个梳齿都相干地做出贡献。我们扩展了这种技术，以创建一个磁光阱（MOT），电磁烧杯积累的激光冷却的原子进行进一步的研究。我们的研究结果表明，由光学频率梳提供的高效频率转换可以提供一个关键成分，用于生产自然界最丰富的建筑模块，以及反氢的捕获，超冷样品。因此，这里展示的技术可能会使分子生物学等完全不同的领域取得进展，并超越标准模型寻找物理学。
2016-03-25 physics.atom-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
Motion-selective coherent population trapping by Raman sideband cooling along two paths in a $Λ$ configuration
我们报告了我们的实验边带冷却与两个拉曼跃迁的$Λ$配置，允许选择性相干布居捕获（CPT）的运动基态。将该冷却方法应用于圆极化一维光晶格中的$^{87}$ Rb原子。由于矢量极化率的存在，囚禁原子的振动频率依赖于其塞曼量子数，而$Λ$组态中一对束缚态的CPT共振依赖于它们的振动量子数.我们称这种方案为运动选择相干布居捕获（MSCPT），它是一个捕获的原子模拟的速度选择CPT开发的自由氦原子。我们观察到一个明显的下降温度附近的失谐拉曼光束，以满足CPT共振条件的运动基态。虽然由于我们的装置具有较大的Lamb-Dicke参数2.3，我们得到的最低温度是反冲极限的10倍，但实验表明MSCPT增强了拉曼边带冷却的有效性，扩大了其应用范围。讨论了在$^{87}$ Rb原子上优化MSCPT的设计参数，以及双原子极性分子提供的机会，其斯塔克位移显示出对转动量子数的强烈依赖性。
2022-05-11 physics.atom-ph
Magneto optical trapping of Barium
基于强的6s $^2$ $^1$ S $_0$ -6s 6p $^1$ P $_1$跃迁主冷却，首次实现了重碱土金属钡的激光冷却和俘获.由于大量分支到亚稳态D-状态，需要几个额外的激光驱动跃迁来提供封闭的冷却循环。计算了$0.4(1) \cdot 10^{-2}$对热原子束的慢化效率和磁光阱捕获原子的效率。捕获寿命超过1.5秒的观察。这种寿命在高激光强度下由于光电离损失而缩短。开发的技术将允许显着扩展的元件，可以光学冷却和捕获的数量。
2008-07-25 physics.atom-ph
Compact structures for single-beam magneto-optical trapping of ytterbium
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.（德国航空航天中心）；Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）；Physikalisch-Technische Bundesanstalt（德国联邦物理技术研究院）
本文提出两种紧凑消色差反射镜结构，实现镱原子单光束磁光阱，并在准平面结构中首次实现费米子碱土类同位素的两级冷却与囚禁。
2024-03-12 physics.atom-ph
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。
2008-02-06 physics.atom-ph quant-ph
Motion-selective coherent population trapping for subrecoil cooling of optically trapped atoms outside the Lamb-Dicke regime
我们提出了一个方案，结合速度选择相干布居囚禁（CPT）和拉曼边带冷却（RSC）的亚反冲冷却的光囚禁原子以外的Lamb-Dicke制度。该方案基于碱金属原子中的倒置$\mathsf{Y}$构型。它由一个$Λ$形成的两个拉曼跃迁之间的地面超精细水平和$D$过渡，允许RSC沿两条路径和CPT暗态的形成。利用圆极化阱中原子振动频率的状态依赖性差异，我们可以调谐$Λ$，使只有运动的基态成为CPT暗态。我们称这种方案为运动选择相干布居捕获（MSCPT）。当Lamb-Dicke参数为1时，我们对一维光晶格中的$^{87}$ Rb原子写出了RSC和MSCPT的主方程并数值求解。虽然MSCPT达到稳态的速度比RSC慢，但前者始终比后者产生更冷的原子。数值计算结果还表明，在一个有利的，但实验可行的条件下，亚反冲冷却的MSCPT以外的Lamb-Dicke制度是可能的。我们通过计算每个运动状态的相对暗度来定量解释这种性能。最后，我们讨论了MSCPT方案的应用程序的光学囚禁的双原子极性分子的斯塔克位移和振动频率表现出很大的变化依赖于旋转量子数。
2022-05-27 physics.atom-ph
Laser cooling and trapping of Yb from a thermal source
在不使用塞曼慢化器的情况下，我们成功地从热源加载Yb原子的磁光阱。源被放置在靠近捕获区域的位置，以便它提供可以被冷却和捕获的大的原子通量。原子在398.8 nm处的${^1S_0} \leftrightarrow {^1P_1}$跃迁上冷却。我们已经将Yb的所有七种稳定同位素都装入了阱中。对于最丰富的同位素（$^{174}$ Yb），我们在1 s内将多于$10^7$原子加载到阱中。对于天然丰度仅为0.13%的最稀有同位素（$^{168}$ Yb），我们仍将约$4 \times 10^5$原子装入阱中。我们发现，陷阱人口是最大化附近的失谐$-1.5Γ$和场梯度为75 G/cm。
2002-09-05 physics.atom-ph
An extended-cavity diode laser at 497 nm for laser cooling and trapping of neutral strontium
我们提出了第一个扩展腔二极管激光器Littrow配置工作在青色波长范围约497 nm。基于氮化镓的二极管激光器具有高达60 mW的自由空间输出，以单频模式工作，可在超过8 nm的范围内调谐，并且具有小于90 kHz的洛伦兹线宽。提供了二极管激光器的调谐能力及其发射光谱的详细表征。这种紧凑、简单和低成本的激光源取代了基于倍频的更复杂系统，因此简化了基于中性锶的未来紧凑和移动光学时钟的开发。应用包括从$5s5p$ $^3P_2$状态和9.8 MHz宽$5s5p$ $^3P_2 \rightarrow 5s5d$ $^3D_3 $跃迁的锶原子的有效再泵浦，这对于亚多普勒冷却可能是感兴趣的。
2018-10-26 physics.atom-ph
Trapping cold ground state argon atoms for sympathetic cooling of molecules
我们将冷的基态氩原子囚禁在一个由堆积腔产生的深光学偶极阱中。这些原子是分子共振冷却的一般来源，通过从激光冷却的亚稳氩原子云中淬灭它们而被装入陷阱。虽然基态原子不能直接探测，我们发现他们通过观察碰撞损失的共囚禁亚稳态氩原子使用一种新型的参数损失谱。使用这种技术，我们还确定了基态和亚稳态4s[3/2] $_2$之间的极化率比为40 $\pm6$，并发现亚稳态的极化率为（7.3 $\pm$ 1.1）$\times$ 10 $^{-39}$ Cm $^2/$ V。最后，在没有光辅助碰撞的情况下，亚稳原子的Penning和缔合损失被确定为$(3.3\pm 0.8) \times 10^{-10}$ cm $^3$ s $^{-1}$。
2014-06-10 physics.atom-ph
Structures, Branching Ratios and Laser Cooling Scheme for 138BaF Molecule
从激光冷却的角度出发，我们对BaF分子的电子结构、振转结构和超精细结构进行了理论研究。计算了最低四个电子态所有可能跃迁的高对角Frankk-Condon因子和分支比。同时，由于通过Δ态的损失过程可能会致命地破坏主要的准循环冷却和俘获跃迁，我们估计了亚稳态A '2 Δ和A 2 Δ态之间的混合以及Δ态的寿命.由此产生的超精细分裂的每个振转态在X2 π +状态提供benchmarks边带调制的冷却和再泵浦激光器和再混合微波，以解决所有必要的水平。计算的塞曼位移和g因子的X和A状态作为基准的选择的捕获激光偏振。我们的研究为将来的激光冷却和BaF分子的磁光囚禁铺平了道路。
2016-09-25 physics.atom-ph
Spectroscopic characterization of aluminum monofluoride with relevance to laser cooling and trapping
在这里，我们报告的一氟化铝分子（AlF），相关的激光冷却和捕获实验的光谱测量。我们测量了AlF在X $^1Σ^+$电子基态、A $^1Π$态和亚稳态A $^3Π$态的详细能级结构。我们从A $^1Π$态确定了转动、振动和电子分支比。我们还研究了转动能级在外加电场和磁场中如何分裂和移动。我们发现AlF是一个很好的候选者，激光冷却的任何Q线的A $^1Π$ - X $^1Σ^+$转变和捕获在高密度。
2019-08-30 physics.atom-ph physics.chem-ph
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。
2022-10-25 physics.atom-ph
Trapping, cooling, and photodissociation analysis of state-selected H$\_2^+$ ions produced by (3+1) multiphoton ionization
我们报告的生产冷，状态选择H $_2^+$分子离子在线性RF陷阱。离子由H $_2$的（3+1）共振增强多光子电离（REMPI）产生，并由激光冷却的Be $^+$离子共振冷却。在演示和表征REMPI过程后，我们使用213 nm深紫外激光光解来验证所产生的H $_2^+$离子样品的高振动纯度。此外，在$v=0$和$v=1$能级中产生的离子的光解离效率之间的巨大差异提供了检测$v=0 \to 1$跃迁的方法。这些结果为H $_2^+$的高分辨率振动光谱的基本计量学应用铺平了道路。
2020-08-26 physics.atom-ph
Trapping and sympathetic cooling of conformationally selected molecular ions
本文以顺式和反式间氨基苯乙烯为例，实现了分子离子单个构象异构体的选择性产生、离子阱囚禁与激光冷却钙离子协同冷却，并验证其可稳定存在超过十分钟，为离子阱中构象选择性光谱与可控化学研究奠定基础。
2023-08-07 physics.atom-ph physics.chem-ph
Enhanced trapping of colding lithium by using the multiple-sideband cooling in a two-dimensional magneto-optical trap
如今，在简化的实验装置中捕获大量锂具有困难和挑战。本文利用二维磁光阱（2D MOT）中的多边带冷却技术，对三维磁光阱（3D MOT）中\textsuperscript{6} Li的俘获效率进行了实验研究。为了提高捕获原子的数量，我们将冷却光谱展宽到102 MHz，由7个频率分量组成，然后用$6.0\times10^8$捕获原子，其数量约为单频冷却的4倍。分析了俘获速度和原子序数与激光失谐量的关系，实验结果与基于简单二能级模型的理论预测符合得很好。我们还分析了碱金属由于精细结构交换碰撞的损失率，发现多边带冷却对锂特别有效。
2015-05-14 physics.atom-ph physics.optics
Order of Magnitude Improved Optical Trapping of Molecules Through Transverse Cooling
Harvard-MIT Center for Ultracold Atoms（哈佛-麻省理工学院超冷原子中心）；Department of Physics, Harvard University（哈佛大学物理系）；IonQ, Inc.（IonQ公司）
研究通过二维西西弗斯激光冷却方法，使加载到磁光阱的SrOH分子数量增加12倍，再加载到ODT实现超冷分子捕获，该冷却方法普遍适用，有助于超轻暗物质搜索等多方面量子科学研究。
2026-07-21 physics.atom-ph
Trapping and cooling of rf-dressed atoms in a quadrupole magnetic field
我们观察到原子的自发蒸发限制在一个气泡状的射频敷料陷阱（Zobay和Garraway，2001年）。原子被限制在一个四极磁阱中，并被一个线性极化的射频场修饰。蒸发是有关的陷阱中的空穴的存在下，在射频耦合消失的位置，由于其矢量字符。最终温度是由残余热量和蒸发效率之间的竞争产生的，这是通过孔相对于阱底部的高度来控制的。通过蒙特卡罗模拟对实验数据进行建模，预测加热速率限制的相空间密度的小幅增加。该增加在实验的相空间密度测定不确定度内。
2007-09-18 physics.atom-ph
Magneto-optical trapping of a diatomic molecule
激光冷却和俘获是现代原子物理学的核心。冷原子物理学中的主力技术是磁光阱（MOT），它将激光冷却与辐射压力的回复力结合起来。对于各种原子种类，MOT可以捕获大量粒子并将其冷却到超冷温度（<1 mK）;这使得从光学时钟到超冷碰撞的各种现象的研究成为可能，同时也是进一步冷却到量子简并状态的普遍起点。分子的磁光捕获可以为超冷分子气体的研究和操纵提供类似的强大起点。在这里，我们展示了三维磁光捕获的双原子分子，一氟化锶（SrF），在约2.5 mK的温度。预计该方法适用于大量双原子物质。这样的化学多样性对于广泛的现有和提出的实验是期望的，这些实验将分子用于从精确测量到量子模拟和量子信息到超冷化学的应用。
2014-04-23 physics.atom-ph
Photoassociative cooling and trapping of a pair of interacting atoms
我们表明，它是可能的，以冷却相互作用的原子对由一个lin $\perp$ lin西西弗斯激光冷却计划使用对向传播光缔合（PA）激光。结果表明，质心运动（c.m.）的原子对可以被捕获在分子自旋相关的周期性的激光产生的潜力。所提出的方案是最有效的窄线PA过渡。我们用费米$^{171}$ Yb原子的数值计算来说明这一点。
2016-09-09 physics.atm-clus physics.atom-ph
Trapping and cooling mechanisms in blue-detuned magneto-optical traps of molecules
Imperial College London（帝国理工学院）；Harvard University（哈佛大学）
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。
2026-01-28 physics.atom-ph
Optical cooling and trapping of tripod-type atoms with rectified radiation forces
提出了一种利用非单色光场中的整流辐射力实现共振原子三维全光冷却和囚禁的新方案。它可以应用于具有三脚架型能级结构的原子：具有量子跃迁F=1 \to F=0的原子（离子）。提出的方案提供了一个长期的囚禁这样的原子在深光诱导势阱。此外，原子温度可以通过在相当大的范围内（从超多普勒到亚多普勒值）改变场参数而连续变化，而不会破坏局域稳定性。
2010-09-16 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Magneto-optical trapping of mercury at high phase space density
我们提出了一个实现的磁光陷阱的汞原子的相互组合线。我们报告捕获所有稳定的汞同位素。我们表征了激光失谐量，激光强度和梯度场对我们的系统的捕获性能的影响。最丰富的同位素Hg-202的原子数是5000万个原子。此外，我们还研究了玻色子和费米子同位素冷却过程的差异。我们观察协议的玻色子种的多普勒冷却理论，并显示亚多普勒冷却的费米子种。我们得到了10^-6量级的相空间密度，这为偶极阱加载和蒸发冷却提供了一个有希望的起始条件。
2021-12-21 physics.atom-ph quant-ph
Isotope-selective Ion Trapping via Sympathetic Cooling using a Surface-Electrode Trap with a Hole for Collimated Atomic Loading
Graduate School of Engineering Science, Osaka University（大阪大学工学研究科）；Institute for Integrated Radiation and Nuclear Science, Kyoto University（京都大学辐射核科学综合研究所）；National Institute of Information and Communications Technology（信息通信研究机构）；Center of Quantum Information and Quantum Biology, Osaka University（大阪大学量子信息与量子生物学中心）
通过表面电极陷阱的孔进行协同冷却实现同位素选择性离子捕获，用于高效制备同位素离子对和离子链。
2025-05-08 physics.atom-ph quant-ph
Evaporative cooling by pulse width modulation (PWM) of optical dipole traps
本文提出在光学偶极阱中采用固定频率PWM并调节占空比来降低时间平均偶极势，从而在不改变激光功率的情况下实现蒸发冷却，并验证了降温、提升相空间密度及附加损失机制。
2025-01-27 physics.atom-ph
Narrow-line magneto-optical cooling and trapping of strongly magnetic atoms
对弱跃迁进行激光冷却是使多价原子达到超冷温度的有效方法。然而，对于强磁性原子，传统的窄线磁光阱（MOT）会受到光与磁力竞争的影响。我们克服了这个困难，在Er开发一个不寻常的窄线MOT，平衡光学和磁力使用激光调谐到蓝色的一个狭窄的（8 kHz）过渡。陷阱人口自旋极化的温度达到低于2微开尔文。我们的研究结果构成了一种可供选择的方法，激光冷却的弱转变，适用于稀土金属和亚稳碱土金属元素。
2008-02-06 physics.atom-ph quant-ph
Determination of CaOH and CaOCH$_3$ vibrational branching ratios for direct laser cooling and trapping
碱土金属单醇盐自由基（MOR）具有有助于直接激光冷却至亚毫开尔文温度的分子性质。利用脉冲超声分子束源的色散激光诱导荧光（DLIF）测量方法，测定了MORs CaOH和CaOCH $_{3}$的振动分支比和Franck-Condon因子。用窄线宽连续波染料激光激发，我们精确地测量每个分子中$\tilde{X}-\tilde{A}$和$\tilde{X}-\tilde{B}$电子系统的荧光分支。观察到弱的非零振动角动量的弯曲激发态的禁戒衰变。简正模理论分析结合从头计算结构计算进行，并与实验结果进行比较。我们的测量和分析为直接激光冷却这些（和其他）复杂的非线性多原子分子铺平了道路。我们还描述了一种可能的方法，激光冷却和捕获的分子与较少的对称性，如手性物种。
2018-12-13 physics.atom-ph physics.chem-ph
Versatile surface ion trap for effective cooling and large-scale trapping of ions
表面离子阱中离子的尺度放大和有效冷却是量子计算和囚禁离子量子模拟的核心挑战。在这项理论研究中，我们提出了一个通用的表面离子阱。在我们的陷阱的操作区，一个对称的七线几何形状，使两个平行的线性离子链，这有利于沿所有的原则陷阱轴的离子冷却固有的主轴旋转。为了减轻离子加载过程中对操作区的污染，设计了对称的五线几何结构作为加载区。一个“叉形接头”连接着装载区和操作区，这也使得离子能够穿梭和重新排序。一个多目标的优化程序，适合于任意结设计的详细说明，我们提出了相应的优化结果，我们的陷阱的关键组成部分。所提出的多功能阱可用于构建大规模离子量子处理器。该阱还可用作多离子混合器或有效的离子分束器，在量子模拟和量子计算、二维离子晶体的研究以及量子显微镜的波导等方面有潜在的应用前景，如用于量子物质波光学实验的电子分束器。有趣的话题涉及两个离子链之间的自旋-自旋相互作用也可以在我们的陷阱模拟。
2019-09-02 physics.atom-ph
Achieving very long lifetimes in optical lattices with pulsed cooling
我们实现了单个原子的一维光晶格，其寿命大于300 s，比以前报道的寿命长5倍。为了实现这种长寿命，有必要每隔20秒短暂地对原子进行激光冷却，以克服由于捕获电势的技术波动而导致的加热。在没有冷却的情况下，我们观察到在前20 s内的原子损失可以忽略不计，然后是时间常数为62 s的指数衰减。我们得到定量协议与测量的波动的捕获势和相应的理论加热速率。
2008-05-19 physics.atom-ph
Cold CH radicals for laser cooling and trapping
超冷CH自由基有望成为探索量子态可控有机化学的一个富有成效的实验平台。在本工作中，我们计算了具有基态混合的CH分子的振动分支比（VBR）和转动分支比（RBRs）。随后，我们使用这些值通知光学循环的建议，并考虑两种可能的辐射冷却计划使用的$X^{2}Π\leftarrow A^{2}Δ$和$X^{2}Π\leftarrow B^{2}Σ^{-}$过渡。作为激光冷却CH的第一步，我们表征了这种物质的有效缓冲气体冷却，并在每个脉冲产生$\sim5\times10^{10}$ CH分子，旋转温度为2（1）K，平移温度为7（2）K。我们还确定CH-氦碰撞截面为$2.4(8)\times10^{-14}$ cm $^{2}$。该值对于正确解释碰撞增宽和准确提取胞内CH密度至关重要。这些冷CH分子标志着未来激光冷却和捕获实验以及冷有机化学测试的理想起点。
2021-09-08 physics.atom-ph physics.chem-ph
Hyperfine structure of the $\mathbf{A^{1}Π}$ state of AlCl and its relevance to laser cooling and trapping
本文针对$^1Σ$型分子AlCl，表征其$A^{1}Π$态超精细结构，模拟磁光阱捕获速度，并通过从头计算识别光解离和光电离损失机制，为激光冷却与囚禁提供依据。
2023-12-19 physics.atom-ph
Laser cooling and trapping of $^{224}$Ra$^+$
本研究实现了$^{224}$Ra$^+$的激光冷却与囚禁，构建了基于$^{228}$Th衰变的连续镭原子源，测量了$^{224}$Ra的相关跃迁频率，并修正了$^{226}$Ra对应跃迁的频率值。
2023-12-19 physics.atom-ph
Two-stage magneto-optical trapping and narrow-line cooling of $^6$Li atoms to high phase-space density
我们报告了一个实验研究的峰值和相空间密度的两级磁光陷阱（MOT）的6-锂原子，利用较窄的$2S_{1/2}\rightarrow 3P_{3/2}$紫外（UV）跃迁在323 nm以下的捕获和冷却更常见的D2跃迁在671 nm。UV MOT从红色MOT加载，并被压缩以得到高达$3\times 10^{-4}$的高相空间密度。在UV跃迁上实现了低至33 $μ$ K的温度。我们研究的密度限制因素，特别是找到一个值的光辅助碰撞损耗系数的$1.3 \pm0.4\times10^{-10}\,\textrm{cm}^3/\textrm{s}$低再泵浦强度。
2014-09-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Atomic dynamics in evaporative cooling of trapped alkali atoms in strong magnetic fields
我们研究了强磁场下塞曼位移的非线性对磁阱中射频场诱导蒸发冷却动力学的影响。我们证明了87-Rb和23-Na的F=2陷阱态的波包模拟如何冷却停止时，射频场频率低于一定的限制（85-Rb的F=2陷阱态的问题不会出现）。我们研究了强场情况下半经典模型的适用性，作为我们以前工作的扩展[Phys.Rev.A58，3983（1998）]。我们的研究结果证实了在最近的$^{87}$ Rb实验中观察到的许多方面[Phys. Rev. A 60，R1759（1999）]。
1999-10-27 physics.atom-ph
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。
2024-09-08 physics.atom-ph
A stable 2 W continuous-wave 261.5 nm laser for cooling and trapping aluminum monochloride
我们提出了一种高功率可调谐深紫外（DUV）激光器，使用两个连续的腔增强倍频级与LBO和CLBO晶体产生放大的自制外腔二极管激光器的四次谐波。该系统产生高达2.75 W的261.5 nm激光，具有约2 W的稳定稳态输出功率，并在CLBO中针对连续波DUV光在很大程度上未探索的高强度区域中进行二次谐波产生。我们用这种激光器进行荧光光谱的$X^1Σ\leftarrow A^1Π$过渡在一个冷，慢束的AlCl分子和探测$A^{1} Π|v'=0,~J'=1>$状态超精细结构为未来的激光冷却和捕获实验。这项工作表明，可调谐，瓦级深紫外激光器的生产正在成为常规的各种波长特定的应用在原子，分子和光学物理。
2021-09-02 physics.atom-ph physics.optics
Simulated Laser Cooling and Magneto-Optical Trapping of Group IV Atoms
University of Chicago（芝加哥大学）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）
本文提出了一种用于四价原子激光冷却和磁光捕获的方案，重点讨论了锡原子在高精度测量中的应用，并通过数值模拟展示了原子束减速、磁光捕获及亚多普勒冷却的实验方法。
2026-04-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
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。
2015-01-18 physics.atom-ph
Photodissociation of trapped Rb$^+_2$ : Implications for simultaneous trapping of atoms and molecular ions
从理论和实验上研究了$^{85}$ Rb磁光阱（MOT）冷却光对$_2^+$ Rb分子离子的直接光解作用。振动激发的Rb $_{2}^{+}$离子由Rb MOT中光缔合形成的Rb $_{2}$分子的光电离产生，并被捕获在改进的球形Paul阱中。测量了在MOT冷却光存在下被捕获的Rb $_{2}^{+}$离子信号的衰减速率，并观察到与我们计算的分子离子光解离速率一致。由于MOT光的光解离机制预计是活跃的，因此对于所有的homopolymer双原子碱金属分子离子是普遍的。
2016-09-29 physics.atom-ph
Watt-level blue light for precision spectroscopy, laser cooling and trapping of strontium and cadmium atoms
高功率和窄线宽激光是原子物理学的重要工具，例如用于激光冷却和捕获以及精密光谱学。在这里，我们产生瓦级激光辐射在457.49 nm和460.86 nm的镉和锶原子的冷却跃迁的各自的相关性。这是通过kHz线宽垂直外腔面发射激光器（VECSEL）的倍频实现的，该激光器基于新颖的增益芯片设计，能够在915-928 nm区域中以> 2 W发射激光。在额外的倍增阶段之后，在原子束上进行228.89 nm处的$^1S_0\to{}^1P_1$镉跃迁的光谱学，在深紫外中在超过4 GHz的单个连续扫描中观察到来自所有八种天然同位素的所有跃迁。确定了Cd-114跃迁频率的绝对值以及相对于该跃迁的同位素位移，其中一些位移的值是首次提供的
2021-04-24 physics.atom-ph physics.optics
Single-atom trapping and transport in DMD-controlled optical tweezers
我们演示了可重构光镊阵列中单个中性原子的捕获和操纵。我们的方法提供了无与伦比的速度，通过使用德州仪器数字微镜器件（DMD）作为全息振幅调制器，帧速率为每秒20，000。我们展示了多达20个原子的静态阵列的捕获，以及在激光冷却和没有激光冷却的情况下在25μm和4μm的距离上单个选择的原子的输运。我们讨论了技术的局限性和技术改进的范围。
2017-08-22 physics.atom-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
Trapping of molecular Oxygen together with Lithium atoms
我们演示了冷原子和分子混合物的同时减速和捕获。这是研究低温冷原子与分子碰撞以及交感冷却应用的第一步。原子和分子都在超音速膨胀中冷却，并被加载到移动的磁阱中，通过塞曼相互作用使它们从375 m/s的初始速度静止下来。我们使用一束种子与分子氧，并夹带它与锂原子的激光烧蚀之前减速。减速以将混合物加载到由两个永磁体产生的静态四极阱中而结束。我们估计$10^9$捕获的O $_2$分子和$10^5$ Li原子的背景压力限制的寿命为1秒的顺序。随着锂夹带的进一步改进，我们预计分子的交感冷却是可以实现的。
2016-11-01 physics.atom-ph
Trapping and sympathetic cooling of single thorium ions for spectroscopy
精确的光学光谱学的外来离子揭示了准确的信息，如核性质的电荷半径和磁性和四极矩。钍离子表现出独特的核性质，与测试自然界的对称性高度相关。我们报告的负载和捕获的单个$^{232}$ Th $^+$离子在线性保罗陷阱，嵌入和同情冷却的小晶体的捕获$^{40}$钙$^+$离子。被捕获的Th离子以非破坏性的方式从晶体发射的激光诱导Ca荧光图案中的空隙中识别，或者，当从Paul阱提取离子并将它们引导到外部检测器中时，通过飞行时间信号识别。我们已经装载和处理了总共231个单独的Th离子。我们达到了$\gtrsim 95\, \%$的飞行时间检测效率，与检测器的量子效率一致。共振冷却技术有望应用于其他同位素和Th的各种电荷态，为进一步研究$^{229m}$ Th.
2018-07-16 physics.atom-ph quant-ph
Laser cooling with a single laser beam and a planar diffractor
利用平面三重衍射光栅将单束激光转换成四束四面体磁光阱。这种“平的”金字塔衍射器几何形状对于未来的微加工是理想的。我们通过捕获并随后将~（87）Rb原子亚多普勒冷却到30微开尔文来演示该技术。
2010-06-23 physics.atom-ph
Trapping and Ground-State Cooling of a Single H$_2^+$
本文在低温Paul阱中实现了H$_2^+$与$^9$Be$^+$离子对的协同囚禁与边带冷却，测得H$_2^+$在10K下长达$11^{+6}_{-3}$小时的寿命，并将运动模式冷却至基态，为轻离子的量子逻辑光谱实验奠定了基础。
2023-10-20 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Simultaneous Magneto-Optical Trapping of Two Lithium Isotopes
在基于全半导体激光器系统的磁光阱中，同时囚禁了4 × 10^8费米子6 Li原子和9 × 10^9玻色子7 Li原子。我们优化了用于交感蒸发冷却的双同位素样品。这是产生费米锂原子量子简并气体的关键一步。
1999-09-06 physics.atom-ph
A multi-photon magneto-optical trap
我们演示了一种磁光阱（MOT）结构，它利用了原子电子激发态之间的光散射产生的光学力。在标准MOT激光束沿{ \it x}和{ \it y}方向传播的情况下，沿{ \it z}方向的激光束处于耦合两组{ \it激发}态的不同波长。我们证明了有效的冷却和捕获的铯原子在一个蒸汽细胞和亚多普勒冷却的红，蓝双方的双光子共振。在这项工作中所展示的技术可能有应用背景无检测被困原子，并在协助激光冷却和捕获某些原子物种，需要冷却激光在不方便的波长。
2009-09-10 physics.atom-ph
Cooling Atoms with a Moving One-Way Barrier
我们实现并证明了使用移动的，全光学的，单向屏障冷却样品的$^{87}$ Rb原子的冷却方案的有效性，实现了近2个因素的温度降低。单向屏障由两束聚焦的高斯激光束组成，允许一侧入射的原子透射，同时反射另一侧入射的原子。单向势垒被电磁地扫过包含在远场共振的单光束光偶极阱中的原子样品，该光偶极阱形成近谐波的捕获势。当势垒纵向移动通过势时，原子被捕获到势垒的一侧，具有减小的动能。势垒的绝热平移使原子处于俘获势的底部，仅最小程度地增加它们的动能。
2010-12-15 physics.atom-ph
