铯原子双磁光阱中冷原子的输运：从推载到导引

在超高真空环境下实现中性原子的激光冷却与俘获，可以有效地避免背景气体对冷原子的碰撞所造成的影响，已成为玻色-爱因斯坦凝聚、冷原子光学腔量子电动力学、中性原子玻色-费米混合气体等实验研究的出发点。结合气室磁光阱和超高真空磁光阱的所谓双磁光阱，以其真空系统相对简单、参数易于控制、效率高等优点，得到了很大发展。双磁光阱既能在气室磁光阱部分从处于室温的原子背景中快速冷却和俘获原子，然后将其通过一定途径输运到超高真空磁光阱中，又能达到在压力极低的超高真空环境下制备冷原子的目的。     

旋量玻色-爱因斯坦凝聚体拓扑性质的研究进展

实现玻色-爱因斯坦凝聚的原子大多具备内部自旋自由度,在光势阱下原子内部自旋被解冻,从而使原子可以凝聚到各个超精细量子态上,形成旋量玻色-爱因斯坦凝聚体.灵活的自旋自由度成为体系相关的动力学变量,可以使体系出现新奇的拓扑量子态,如自旋畴壁、涡旋、磁单极子、斯格明子等.本文综述了旋量玻色-爱因斯坦凝聚的实验和理论研究,旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中拓扑缺陷的种类,以及两分量、三分量玻色-爱因斯坦凝聚体中拓扑缺陷的研究进展.     

北京大学玻色-爱因斯坦凝聚的实现及研究进展

在这里我们报道北京大学玻色-爱因斯坦凝聚的实现和研究进展.观察到单个和多个组分的87 Rb玻色-爱因斯坦凝聚的形成.介绍了北京大学玻色-爱因斯坦凝聚的实验系统,包括达到10-11毫巴的双磁光阱超高真空系统,大功率半导体激光系统,激光稳频和频率控制系统, QUIC磁阱及磁阱的控制系统,蒸发冷却系统,吸收成像和CCD数据采集处理系统,LabVIEW时序控制系统.     

山西大学成功实现费米气体量子简并

山西大学量子光学与光量子器件国家重点实验室长期以来开展冷原子方面的实验研究,已建立了腔QED、冷原子的EIT、冷原子光缔合产生冷分子、玻色费米混合气体冷却等实验平台。该实验室张靖教授带领的研究小组继7月7日成功实现了铷原子的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)之后,8月30日又成功     

玻色-爱因斯坦凝聚特性及其应用

本文介绍了北京大学建立的玻色-爱因斯坦凝聚实验平台，实现了玻色-爱因斯坦凝聚（图1），获得了原子数为五十万个，温度为50纳开尔文的玻色凝聚体。在此基础上我们精密测量了玻色-爱因斯坦凝聚的相变温度，还利用玻色-爱因斯坦凝聚实验平台通过马越让那跃迁获得了可控的多量子态玻色爱因斯坦凝聚体。并利用四种方法获得了原子激光（图2），其中有三种方法是国际上第一次使用。另外，我们提出了将玻色一爱因斯坦凝聚转入Magic光晶格阱，实现精度优于10^-17的新型原子钟的设想。     

新世纪的第一只燕子--2001年度诺贝尔物理学奖述评

文章介绍了玻色－爱因斯坦凝聚的原理，着重讨论了2001年诺贝尔物理学奖得主：科耐尔（E.A.Cornell)、维曼（C.E.Wiemian)和凯特利（W.Ketterle)在世界上首次产生铷原子和钠原子的玻色－爱因斯坦凝聚的贡献，以及最近他们在玻色－爱因斯坦凝聚物理的研究和实现原子激射的诸多进展。并对玻色－爱因斯坦凝聚物理的发展与技术上的应用进行初步展望。     

山西大学成功实现铷原子的玻色-爱因斯坦凝聚

山西大学量子光学与光量子器件国家重点实验室张靖教授研究小组于7月7日成功实现了铷原子的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC).实验结果显示,冷原子云在温度降低到约为500nK时开始发生相变,经过进一步蒸发冷却,最终得到了约为6×104个原子的纯净BEC.目前该小组正将铷原子和费米原子钾40同时装入磁阱中,蒸发冷却铷原子来协同冷却钾原子,最终同时实现玻色气体玻色-爱因斯坦凝聚和费米气体量子简并.     

玻色-爱因斯坦凝聚在中国科学院上海光机所实现

文章报道了在稀薄87Rb原子气体中观测到的玻色 -爱因斯坦凝聚 (BEC)现象 .在四极矩和Ioffe组合磁阱 (QUIC)中装载了 1× 10 8个原子 ,经过 19s蒸发冷却达到了相变条件 .在高原子密度的情况下 ,文章作者观察到了BEC对探测光的衍射光环 .这时降低磁阱势垒和绝热的放开冷原子样品 ,我们拍摄到冷原子和BEC的吸收像 .根据数据拟合满足双高斯分布 ,表明发生了BEC相变 .相变温度约 2 15nK ,凝聚的原子数约为 5× 10 4 .     

用BEC泡测量微力

美国莱斯大学的Satyan Bhongale和罗斯·阿莫斯国家实验室的Eddy Timmermans提出了一种用超冷原子凝聚的BEC (Bose-Einstein condensation,玻色-爱因斯坦凝聚)"气泡"测量极微小力的方法,目前他们已经展开相关实验.实验方案中的"气泡"是由一种超冷原子气作为核心,在外面包上一层另一种超冷原子制成.     

玻色气体的磁性

物质磁性一直是凝聚态物理研究的重要课题.以往对磁性的探索主要是以费米子(局域或巡游的电子)为研究对象.由于传统的玻色系统液氦没有自旋,不表现磁性,玻色系统的磁性很少被关注.碱金属原子气体玻色-爱因斯坦凝聚的实现,在开辟了冷原子物理研究领域的同时,也打开了研究玻色系统磁性的大门.这是因为碱金属原子通常具有超精细结构,是旋量玻色气体,能够展示磁性.文章通过对比费米气体的相关结果,介绍了旋量玻色气体磁性的研究概况和最新进展,特别是铁磁性玻色气体的磁性相变以及在低温下铁磁性凝聚体的动力学特征.     

偏磁场对双表面微磁阱的影响

将纳米技术和冷原子物理相结合,可以形成表面微磁阱,研究微阱中冷原子以及玻色-爱因斯坦凝聚体的物理性质有着潜在的应用前景.     

微重力环境下冷原子物理及其应用

文章介绍了国际上微重力环境下冷原子物理及其应用的研究工作：空间原子钟、原子干涉仪、超冷原子物理和建议中的广义相对论的探索。文中简要介绍了中国科学院上海光学精密机械研究所在微重力环境下所进行的空间原子钟、玻色-爱因斯坦凝聚和原子芯片等研究工作。     

超流^4He中玻色—爱因斯坦凝聚的直接证据

超流４Ｈｅ中玻色爱因斯坦凝聚的直接证据１９９７年度的诺贝尔物理学奖被授予朱棣文等三位科学家，以表彰他们在“激光冷却和捕获原子”方面的贡献．这项技术导致了中性碱金属原子的玻色－爱因斯坦凝聚（１９９５年），以及以凝聚为基础的位相相干Ｎａ原子束（俗称原子激...     

激光冷却和捕陷中性原子③

6 激光冷却和捕陷中性原子技术的应用 前面已经提到,激光冷却和捕获中性原子技术最主要的应用是在精密计量和超冷原子物理两个方面.在精密计量方面最为典型的是可用于原子频标的"原子喷泉"(atomic fountain)技术;而在超冷原子物理方面最为典型的是玻色-爱因斯坦凝聚(Bose-Einstein condensation)和原子波激射器(atom laser)的实现.     

原子玻色-爱因斯坦凝聚体对V型三能级原子激光压缩性质的影响

利用格子液体方法对V型三能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体与双模压缩相干态光场相互作用系统的哈密顿量进行分析,发现文献中对原子间相互作用部分的处理有不合理之处,从而对该哈密顿量作出了改进并研究了V型三能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体与双模压缩相干态光场相互作用系统中原子激光的两个正交分量的压缩性质.研究表明:V型三能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体中光场-原子相互作用强度对原子激光的两正交分量的涨落有明显的影响. 关键词： 玻色-爱因斯坦凝聚 V型三能级原子 压缩相干态 压缩原子激光     

磁偶极相互作用下玻色-爱因斯坦凝聚体中出现的奇特涡旋晶格结构

文章简要地介绍了玻色-爱因斯坦凝聚体中出现的涡旋和铬原子玻色-爱因斯坦凝聚体的实验研究进展，还介绍了文章作者的一项最新的理论工作。研究指出，由于铬原子磁偶极相互作用的影响，凝聚体中将出现奇特的各向异性的涡旋晶格结构。     

~(87)Rb玻色-爱因斯坦凝聚体的快速实验制备

采用二维磁光阱产生了-个快速~(87)Rb原子流,并在高真空的三维磁光阱中实现了~(87)Rb原子的快速俘获,进一步采用射频蒸发冷却技术实现了原子云的预冷却,然后将原子转移到远失谐的光学偶极阱中蒸发得到了玻色-爱因斯坦凝聚体.实验上可以在25 s内完成三维磁光阱的装载(约1.0×10~(10)个~(87)Rb原子),然后经过16 s的冷却过程最终在光学偶极阱中获得5.0×10~5个原子的玻色-爱因斯坦凝聚体.实验重点研究了二维磁光阱的优化设计和采用蓝失谐大功率光束对四极磁阱零点的堵塞,抑制四极磁阱中原子的马约拉纳损耗,更加有效地对原子云进行预冷却.     

2001年的诺贝尔物理奖

20 0 1年的诺贝尔物理奖颁发给了ＮＩＳＴ ＪＩＬＡ的Ｅ .Ｃｏｒｎｅｌｌ,ＭＩＴ的Ｗ .Ｋｅｔｔｅｒｌｅ和Ｃｏｌｏｒａｄａ ＪＩＬＡ的Ｃ .Ｗｉｅｍａｎ三位科学家 ,以表彰他们在玻色 -爱因斯坦凝聚方面的基础研究 .其中Ｅ .Ｃｏｒｎｅｌｌ和Ｃ .Ｗｉｅｍａｎ是首先考虑并实现在中性原子上的玻色 -爱因斯坦凝聚 (工作发表在Ｓｃｉｅｎｃｅ ,14Ｊｕｌｙ ,1995 ) ,随后Ｗ .Ｋｅｔｔｅｒｌｅ迅速做出了更大的玻色 -爱因斯坦凝聚 ,并扩展了对玻色 -爱因斯坦凝聚性质的研究 (工作发表于ＰｈｙｓｉｃａｌＲｅｖｉｅｗＬｅｔｔｅｒｓ ,2 7Ｎｏｖｅ…     

超冷原子物理学与原子光学(续)

2 .2　超冷原子气体的玻色—爱因斯坦凝聚(ＢＥＣ)玻色—爱因斯坦凝聚是一种相变 ,其特点是宏观数量的粒子处于同一量子态 .有关这一物理现象的较详细的讨论 ,读者可参阅笔者有关的评述文章[16 ] .(1 )ＢＥＣ的提出和有关研究的历史发展1 92 4年印度的物理学家Ｓ .Ｎ .玻色在其论文“普朗克定律和光量子假说”中提出了一种新的统计方法 ,他将论文寄给了爱因斯坦 .爱因斯坦认识到该论文的重要意义 ,将其从英文译成德文并加上评注后寄给《物理学期刊》发表[17] .爱因斯坦接着在同年及次年初接连发表了二篇文章[18] (“单原子理想气体的量子理…     

原子间相互作用对原子激光压缩性质的影响

研究了原子间相互作用对光场与原子玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用系统中耦合输出的相干原子束压缩性质的影响．结果表明：原子激光的两正交分量的涨落均可压缩，玻色-爱因斯坦凝聚体中原子间的相互作用不利于原子激光的压缩． 关键词： 玻色-爱因斯坦凝聚 压缩相干态光场 压缩原子激光