Atomic wave controls of laser-cooled ultra cold atoms
激光冷却超冷原子的原子波控制
基本信息
- 批准号:08640516
- 负责人:
- 金额:$ 1.41万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
- 财政年份:1996
- 资助国家:日本
- 起止时间:1996 至 1997
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The purpose of this research is to investigate fundamental physical processes and experimental techniques for control of quantum-mechanical atomic motion or atomic wave using lasers. Experimentally, I have developed extended-cavity diode laser systems for laser cooling of Rb atoms and also a glass cell ultra-high vacuum system for magnet-optical trap of Rb atoms. Using these apparatus, I have realized the cooling and trapping of about 10^8 Rb atoms with a temperature of about several hundreds of micro Kelvin. Further investigation of cooling these atoms will enable to obtain ultra cold atoms at several micro Kelvin using a help of polarization-gradient cooling. Thus, it will experimentally possible to investigate the observation and control of quantum-mechanical atomic motion in a laser light potential. Theoretically, I have analyzed a fundamental physical process of ultra cold atoms in a periodic potential created by laser standing waves, which is called a recoil-induced resonance scattering, In such a configuration, the intensity or phase of the laser field transmitted to the cold atoms change according to the relative position of the atomic wavepacket to the periodic light potential. Thus, using this method, it is possible to monitor the atomic motion or quantum mechanical atomic state in the light potential in real-time. These theoretical analysis reasonably explains our previous experimental study about recoil-induced resonance using laser cooled Rb atoms. The control of quantum mechanical atomic motion or atomic wave has been also analyzed in the same atom-light configuration and it has been demonstrated by our preliminary experiment. Such a control of atomic motion or atomic wave will be useful for various atom optics experiments.
本研究的目的是探讨利用激光控制量子力学原子运动或原子波的基本物理过程和实验技术。在实验上,我研制了用于激光冷却Rb原子的扩展腔半导体激光器系统和用于磁光囚禁Rb原子的玻璃池超高真空系统。利用这些装置,我已经实现了对大约10^8个Rb原子的冷却和俘获,温度大约为几百微开尔文。对这些原子冷却的进一步研究将使利用偏振梯度冷却获得几微开尔文的超冷原子成为可能。因此,在实验上研究激光势场中量子力学原子运动的观测和控制将成为可能。从理论上分析了超冷原子在激光驻波产生的周期势场中的一个基本物理过程,即反冲诱导共振散射。在这种结构中,传输到冷原子上的激光场的强度或相位随原子波包与周期光势的相对位置而变化。因此,使用该方法,可以实时监测光势中的原子运动或量子力学原子状态。这些理论分析合理地解释了我们以前的实验研究反冲诱导共振激光冷却Rb原子。在相同的原子-光组态下,还分析了量子力学对原子运动或原子波的控制,并通过初步实验加以证明。这种对原子运动或原子波的控制将有助于各种原子光学实验。
项目成果
期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
中川賢一,上妻幹男: "光ポテンシャル中の極低温原子の運動とその制御" 日本物理学会誌. 51巻・12号. 908-911 (1996)
Kenichi Nakakawa、Mikio Kozuma:“光学势中的低温原子运动及其控制”,日本物理学会杂志,第 51 卷,第 12 期。908-911 (1996)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
ken'ichi Nakagawa, Mikio Kozuma: "Atomic motion of ultra cold atoms in a light potential and its control" BUTSURI. Vol.51, No.12. 908-911 (1996)
kenichi Nakakawa、Mikio Kozuma:“光势中超冷原子的原子运动及其控制”BUTSURI。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
中川賢一, 上妻幹男: "光ポテンシャル中の極低温原子の運動とその制御" 日本物理学会誌. 51巻12号. 908-911 (1996)
Kenichi Nakakawa、Mikio Kozuma:“光学势中的低温原子运动及其控制”,日本物理学会杂志,第 51 卷,第 12 期。908-911 (1996)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
中川賢一: "光ポテンシャル中の極低温原子の運動とその制御" 日本物理学会誌. 51. 908-911 (1996)
中川健一:“光学势中低温原子的运动及其控制”日本物理学会杂志 51. 908-911 (1996)。
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