新しい中性原子ボース凝縮相生成技術の開発,及びその応用(超流動状態の発生)

ルビジウム原子のボース凝縮体生成の第一段階は,超高真空(〜10^<-11>torr)に大量の(〜10^9個)の原子を磁気光学トラップ内に捕獲する必要がある,この目的のため,ルビジウムガスの充満した真空槽で磁気光学トラップ(第一MOT)によって捕獲し,その原子を超高真空内の別の磁気光学トラップ(第二MOT)に輸送する二重磁気光学トラップと呼ばれる手法が一般的に用いられてきた.しかし,この手法は十分な数の原子を溜めるのに数十秒という長い時間を要するという欠点があった.本研究では,第一MOTと第二MOTを繋ぐ輸送管の形状に工夫を凝らし,更に第一MOTに連続的にプッシュレーザーを照射するという新しい手法で,僅か5秒でボース凝縮生成に十分な数の原子(〜10^9個)を捕獲することができた.そして,このロード法を用いて,30秒に一回の割合でボース凝縮体を生成することに成功した.この生成スピードは,ルビジウム原子では世界最速である.現在は,実験装置の安定化や,最適化の段階にあり,残念ながらボース凝縮体の超流動状態生成実験までには至ることはできなかった.

ルビジウム原子のボース凝縮体生成の第一段階は,超高真空(〜10^<-11>torr)に大量の(〜10^9個)の原子を磁気光学トラップ内に捕獲する必要がある,この目的のため,ルビジウムガスの充満した真空槽で磁気光学トラップ(第一MOT)によって捕獲し,その原子を超高真空内の別の磁気光学トラップ(第二MOT)に輸送する二重磁気光学トラップと呼ばれる手法が一般的に用いられてきた.しかし,この手法は十分な数の原子を溜めるのに数十秒という長い時間を要するという欠点があった.本研究では,第一MOTと第二MOTを繋ぐ輸送管の形状に工夫を凝らし,更に第一MOTに連続的にプッシュレーザーを照射するという新しい手法で,僅か5秒でボース凝縮生成に十分な数の原子(〜10^9個)を捕獲することができた.そして,このロード法を用いて,30秒に一回の割合でボース凝縮体を生成することに成功した.この生成スピードは,ルビジウム原子では世界最速である.現在は,実験装置の安定化や,最適化の段階にあり,残念ながらボース凝縮体の超流動状態生成実験までには至ることはできなかった.