【鐳射冷卻的凝析油 Bose–Einstein 是第一次】

八方

【鐳射冷卻的凝析油 Bose–Einstein 是第一次】

 

行動中的酒窩陷阱

在奧地利隊取得了第一次的 Bose–Einstein 凝 (BEC)，需要冷卻使用只是鐳射。

過程是簡單得多、 比以前的方法，涉及額外的階段的蒸發冷卻效率更高、 更快。

科學家們希望他們的突破將會導致更廣泛地使用在各個領域的物理，包括原子鐘和原子雷射器 BECs。

BEC 是原子冷卻所以絕對零由同一波函數描述所有的原子的是在單一的量子態，因此可以密集群集。

第一次純 BEC 埃裡克康奈爾和卡爾威曼在科羅拉多州博爾德 JILA 1995 年作。

自那時以來，BECs 使用 — — 或建議使用 — — 創建原子電路、 旋轉感應器、 原子雷射器和其他新型設備。

傳統上使 BEC 涉及兩步冷卻原子磁阱中所載的雲。

第一步是鐳射冷卻。

它涉及到選擇電子躍遷的原子被冷卻和輻照的鐳射光略低於這一過渡的一種能量的原子雲。

對於試圖爬出陷阱最高能原子，鐳射燈是藍色轉移到過渡頻率。

因此，這些原子可以吸收光子，將他們推回。

它還促進原子進入興奮狀態。

當原子衰變回到基態時，它發出一個光子的能量較高比它吸收的一個。

總體效果是氣體冷卻和成為密度更高。

轉移周圍熱

隨著密度上升，但是，由一個原子發出的光子變得更有可能會被另一個原子吸收。而不是冷卻氣體，這只是在附近移動熱。

此外，吸收光子的原子反沖原子發出它，從而創造停止 bec 達到足夠高的密度，氣體的原子之間的排斥力從相反的方向。

研究人員然後必須訴諸蒸發冷卻，高能量原子獲准離開陷阱。

其餘的低能量原子組成所需的 nanokelvin 溫度達到到表單的 bec 冷合奏。

蒸發式冷卻，然而，是費時和約 99%的原子的過程中都將丟失。

實現所有鐳射都冷卻的 BEC 一直是物理學家的一個重要目標，因為它將允許凝聚在廣泛的應用程式中使用。

現在，弗洛裡安瑞克和量子光學與量子資訊在因斯布魯克，奧地利，研究所的同事們已經使用一個絕妙的技巧，實現這一目標。

內用來創建其 BEC 的初始、 膚淺、 磁性的陷阱中，研究人員創建一個小的"酒窩"在其中的陷印潛力較高。

在此區域和更高的壓力會導致較高的溫度在正常情況下原子自然有更高的密度。

第二次的"透明度"雷射光束的重點上的酒窩，增加冷卻過渡在該地區的能源。

這種轉變使上的酒窩對透明冷卻鐳射同時仍然允許對周圍的氣體雲，吸收冷卻光子。

熱自由地從流向的酒窩陷阱的鐳射冷卻氣體雲，這允許上的酒窩，住寒冷的同時變得稠密。

最終，BEC 中的表單上的酒窩。

"優"工作

君葉的 JILA 描述為"優秀"的研究。"每個方面的工作，是否你把它放在個別條款已進行調查在不同上下文中，"他解釋道。

"Researchaers 做了什麼是結合所有這些方面一道努力實現沒有人之前做過的東西"。

葉，工作的原子鐘，認為瑞克的結果可應用於該欄位。

他說："我們是已經跟隨他們的方法與思考探索的凝聚體中原子時鐘使用，"，一直是"不現實"使用傳統方法生產凝析油的東西。

玉函，與此同時，移動到哪裡，他希望能夠產生一種連續的原子鐳射的阿姆斯特丹大學。

原子雷射器使用 BEC 的相干原子來創建一束。

原子的波長小於光的光子，這將使這種雷射器超敏感全息和 inteferometry 非常有用得多。

今天，原子雷射器只工作很短的時間為凝析油有要被重新灌裝之前。

然而，由瑞克的組中，設計的冷卻系統可以產生連續的凝析油，提供陷阱保持與原子提供。

瑞克說，這可能導致"您切換一次，在另一端有出來的凝聚原子束的機器"。

這項研究發表在物理評論快報.

關於作者

Tim Wogan 是一個設在英國的科學作家

 

 

引用：http://translator.live.com/BV.aspx?ref=IE8Activity&a=http%3A%2F%2Fphysicsworld.com%2Fcws%2Farticle%2Fnews%2F2013%2Fjul%2F08%2Flaser-cooled-bose-einstein-condensate-is-a-first