近期，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所量子光學(xué)重點實驗室冷原子物理研究團隊在冷原子溫度測量的研究中取得進展，在實驗中展示原子內(nèi)態(tài)幾乎無損的冷原子溫度快速測量方法，相關(guān)研究成果發(fā)表在Physical Review Applied上。

得益于當(dāng)前激光與原子相互作用和量子調(diào)控等領(lǐng)域的快速進展，研究團隊開發(fā)出特殊的標(biāo)定-探測過程，通過原子密度變化導(dǎo)致的激光整體吸收信號的變化，觀測標(biāo)記后的部分冷原子系綜的擴散，實現(xiàn)溫度值的測量，并在過程中采用原子的循環(huán)躍遷實現(xiàn)原子內(nèi)態(tài)幾乎量子無損的效果。同時，研究團隊運用該方法，研究空間全向同性激光冷卻（ILC）中亞多普勒冷卻物理過程的性質(zhì)，避免傳統(tǒng)的冷原子溫度測量方法需要額外真空裝置并破壞原子內(nèi)態(tài)的問題。研究表明，該方法具有優(yōu)勢，可服務(wù)于冷原子裝置的航空航天領(lǐng)域。

圖1 實驗原理、實驗裝置、實驗時序簡圖

圖2 原子內(nèi)態(tài)幾乎無損的冷原子溫度快速測量方法的典型實驗數(shù)據(jù)

研究工作得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金等的支持。

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