激光冷却分子的创纪录密度

一种新颖的激光冷却和捕获技术将大量分子挤压到一个密闭空间中，同时保持它们超低温。 $ItF])Bj5N  
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基础物理和相关量子系统的精密测试需要直接激光冷却技术，该技术可以将密集的分子集合冷却到量子简并。科罗拉多大学博尔德分校的Justin Burau和他的同事现在证明了在实现这一目标方面取得的进展，他们使用一种独特的磁光阱来压缩分子云，同时将其冷却到亚多普勒温度。他们的方法实现了相空间密度——衡量气体“量子”程度的指标，比之前的努力高出2个数量级。 JcO08
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将分子云冷却到量子简并需要一个多阶段的过程。首先，在磁光阱中，云被限制并被激光冷却到几十µK，三对反向传播的激光束在四极磁场的零点会聚。然后，云被转移到一个保守阱，在那里蒸发冷却将使其温度降至数十nK。这种方法的问题是，通常用于分子磁光阱的激光，相对于分子共振是“红色失谐”的，不能低于多普勒冷却极限，因此会产生相对温暖和漫射的云。因此，转移到保守阱的分子的数量密度通常较低。 Z+:D)L  
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Burau和他的同事使用称为灰糖蜜冷却的程序来冷却氧化钇分子。该技术使用蓝色失谐激光将分子驱动到“暗”基态，在该状态下它们停止吸收入射光子。通过使用具有特定偏振配置的光以及磁光阱的四极场，它们实现了亚多普勒冷却并产生压缩云的位置相关力。研究人员表示，这种体积压缩将有助于大幅提高进入保守阱的传输效率，目前可能只有几个百分点。 UH`hOJ?  
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这项研究于5月10日发表在《物理评论快报》国际期刊上。 WgGm#I>K  
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相关链接：https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.130.193401