芯片集成的冷原子磁光阱係統首次實現
記者27日(ri)從(cong)中(zhong)國(guo)科(ke)學(xue)技(ji)術(shu)大(da)學(xue)了(le)解(jie)到(dao),該(gai)校(xiao)郭(guo)光(guang)燦(can)院(yuan)士(shi)團(tuan)隊(dui)鄒(zou)長(chang)鈴(ling)課(ke)題(ti)組(zu)將(jiang)獨(du)立(li)設(she)計(ji)的(de)磁(ci)場(chang)芯(xin)片(pian)與(yu)光(guang)柵(zha)芯(xin)片(pian)結(jie)合(he),實(shi)現(xian)了(le)基(ji)於(yu)雙(shuang)芯(xin)片(pian)的(de)冷(leng)原(yuan)子(zi)磁(ci)光(guang)阱(jing)係(xi)統(tong)。相關成果日前在線發表於國際學術期刊《應用物理評論》上。
ciguangjingzuoweiduiyuanzizhengqijinxinglengquehefuhuodejibenshouduanzhiyi,zaixiandaiyuanziwulilingyuyouguangfandeyingyong。tongguociguangjinghuodedelengyuanzixizongshishixianchangxiangganshijianliangzibite,yijijiyucideliangzijingmiceliang、量子模擬、量子計算等應用的必要基礎。然而傳統磁光阱係統在進一步的可擴展應用上受到諸如多路自由空間光束對準、龐pang大da的de反fan亥hai姆mu霍huo茲zi線xian圈quan以yi及ji磁ci場chang和he光guang場chang中zhong心xin的de嚴yan格ge重zhong合he等deng挑tiao戰zhan。因yin此ci,如ru何he實shi現xian小xiao型xing化hua乃nai至zhi芯xin片pian化hua的de磁ci光guang阱jing係xi統tong吸xi引yin了le國guo際ji上shang研yan究jiu人ren員yuan的de廣guang泛fan興xing趣qu。
目前,對於磁光阱的另一重要組成部分——磁(ci)場(chang)線(xian)圈(quan),仍(reng)然(ran)隻(zhi)能(neng)采(cai)用(yong)三(san)維(wei)的(de)線(xian)圈(quan)對(dui)來(lai)實(shi)現(xian)。如(ru)果(guo)磁(ci)場(chang)線(xian)圈(quan)的(de)尺(chi)寸(cun)較(jiao)大(da),則(ze)需(xu)要(yao)更(geng)粗(cu)的(de)導(dao)線(xian)和(he)更(geng)強(qiang)的(de)電(dian)流(liu)來(lai)實(shi)現(xian)所(suo)學(xue)的(de)磁(ci)場(chang)梯(ti)度(du),功(gong)耗(hao)大(da),發(fa)熱(re)嚴(yan)重(zhong)。如(ru)果(guo)將(jiang)線(xian)圈(quan)的(de)尺(chi)寸(cun)減(jian)小(xiao),則(ze)線(xian)圈(quan)可(ke)能(neng)會(hui)嚴(yan)重(zhong)阻(zu)礙(ai)光(guang)路(lu),減(jian)小(xiao)可(ke)供(gong)使(shi)用(yong)光(guang)學(xue)窗(chuang)口(kou)大(da)小(xiao)。為(wei)解(jie)決(jue)這(zhe)一(yi)問(wen)題(ti),研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)提(ti)出(chu)了(le)一(yi)種(zhong)全(quan)新(xin)的(de)平(ping)麵(mian)化(hua)磁(ci)場(chang)線(xian)圈(quan)構(gou)型(xing),僅(jin)需(xu)一(yi)塊(kuai)3厘米×3厘(li)米(mi)的(de)芯(xin)片(pian)即(ji)可(ke)產(chan)生(sheng)磁(ci)光(guang)阱(jing)所(suo)需(xu)的(de)四(si)極(ji)磁(ci)場(chang)。研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)自(zi)主(zhu)設(she)計(ji)和(he)加(jia)工(gong)了(le)相(xiang)互(hu)匹(pi)配(pei)的(de)磁(ci)場(chang)芯(xin)片(pian)與(yu)光(guang)柵(zha)芯(xin)片(pian),證(zheng)明(ming)了(le)這(zhe)個(ge)新(xin)穎(ying)構(gou)型(xing)的(de)實(shi)用(yong)性(xing)。
這(zhe)兩(liang)種(zhong)芯(xin)片(pian)尺(chi)寸(cun)小(xiao),重(zhong)量(liang)輕(qing),功(gong)耗(hao)低(di),騰(teng)出(chu)了(le)更(geng)多(duo)的(de)光(guang)學(xue)窗(chuang)口(kou)。他(ta)們(men)的(de)使(shi)用(yong)也(ye)非(fei)常(chang)方(fang)便(bian),可(ke)以(yi)將(jiang)兩(liang)塊(kuai)芯(xin)片(pian)疊(die)在(zai)一(yi)起(qi),僅(jin)需(xu)用(yong)透(tou)明(ming)膠(jiao)固(gu)定(ding)在(zai)真(zhen)空(kong)的(de)玻(bo)璃(li)窗(chuang)口(kou)外(wai)麵(mian),通(tong)過(guo)單(dan)束(shu)激(ji)光(guang)入(ru)射(she)即(ji)可(ke)俘(fu)獲(huo)冷(leng)原(yuan)子(zi)。其(qi)中(zhong),磁(ci)場(chang)芯(xin)片(pian)隻(zhi)需(xu)6.4W即可驅動,有望用便攜蓄電池供電,推動了小型磁光阱係統的進一步集成。
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