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量子縮退原子－イオン混合系の超高空間分解観測および制御

量子简并原子离子混合系统的超高空间分辨率观测与控制

基本信息

批准号：
11J00618
负责人：
柴田康介
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2012
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J00618/
关键词：
原子・分子物理量子エレクトロニクス

项目摘要

2次元光格子ポテンシャル中の原子からの発光を、開口数(NA)=0.75の対物レンズを含む倍率100倍の結像系を通して観測することに成功した。まず、水平方向の光格子用ビーム(波長532nm)が入る2軸(x、y軸と呼ぶ)それぞれに沿って、波長556nmのビームを照射ならびにミラーでの打ち返しにより光モラセスを作り、原子を発光させた。これに関し、x、y軸方向について、6μmの周期の発光の強度分布を観測した。私は、これが、モラセス光が作る定在波のピッチと光格子のピッチとの相違に起因して生ずる干渉パターン(いわゆるMoireパターン)であることを確認した。実際、光モラセス光を打ち返すためのミラー位置を変調することで、強度分布が一様になることも確認した。このMoireパターンが観測できたということは、確かに原子が、光格子ポテンシャルの中で発光していること、ならびに、少なくとも数μmの原子の空間構造をとらえられるイメージング系を開発できたということを意味している。さらに、私は、より高い分解能を得るため波長399nmの光をプローブに用い、同時に波長556nmの光で原子を冷却し光ポテンシャルから原子が逃げるのを防ぐ"2重光モラセス"による発光イメージングにも成功した。私は、2重光モラセスにより、CCDカメラにて1原子からの発光観測に十分な発光(1原子あたり最大400photons)の観測を達成した。また、光格子のビームのガウシアンプロファイルによる光強度の空間不均一を利用した高空間分解制御を目指し、私は、基底状態1S0状態と3P2状態間の超狭線幅の波長507nmの光学遷移を用いて、非常に深い2次元光格子中の原子の分光実験を行った。空間分解に適した最大数MHzのライトシフト、および、幅広いスペクトル分布が得られることを確認した。

The atomic emission of the second order optical lattice was successfully measured with the number of openings (NA)=0.75 and the image system containing the magnification of 100. The horizontal and horizontal optical lattices are irradiated along the two axes (x, y and v) of the wavelength 532nm, and the wavelength 556nm is irradiated along the two axes (x, y and v). The intensity distribution of light emitted at 6μm intervals was measured in the x, y axis directions. The reason why the light is fixed in the wave is confirmed. In the meantime, the intensity distribution of light is confirmed by the position adjustment of light. The space structure of the atom in the optical lattice is different from that in the optical lattice. In addition, the high-resolution energy can be obtained by using light with wavelength of 399nm and simultaneously cooling atoms with light with wavelength of 556nm. The detection of light emitted by the CCD can be achieved by measuring light emitted by 1 atom with a maximum of 400photons. The spatial heterogeneity of light intensity in the optical lattice is utilized to control the optical transition of ultra-narrow wavelength 507nm between the substrate state 1S0 and 3P2. Spatial decomposition of the maximum number of MHz of the spectrum, the amplitude of the spectrum distribution is determined.