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中空コアファイバ中の魔法波長光導波路を使った原子干渉計の開発

空心光纤魔波长光波导原子干涉仪的研制

基本信息

批准号：
18J21958
负责人：
高橋忠宏
金额：
$ 1.79万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J21958/
关键词：
量子エレクトロニクス中空コアファイバ

项目摘要

ファイバ内における光双極子ポテンシャルの均一性を，空間分解分光によって評価するという新しい手法を確立した．この手法は今後のファイバ内原子干渉計実現に向けた重要な要素技術となる。この手法を援用し，中空コアファイバ内の光双極子ポテンシャルが不均一であることが分かった。これは，中空コアファイバ内で原子干渉計を実現するための課題を明らかにしたという点で大きな意味のある成果である。中空コアファイバ内部の光導波路の不均一性の解決策として，リング型光共振器を用いることに可能性を見出した。本実験のためには，冷却原子を生成するための冷却用光源及び，真空装置が必要であり，その真空装置の中で長距離に及ぶ光導波路を構成し，導波路中の原子の内部状態を観測することが求められる。このような実験を実現するために，立体角の大きな長方形型の真空窓や長距離での磁場の均一性を確保した装置を設計し，装置の立ち上げを行なった。立ち上げた装置を用い，冷却原子の生成実験を行なった。一度に多数の原子を捕獲できるという長距離光導波路の長所を活かすために，光導波路に連続的に原子を注入できる新しい冷却機構の開発に取り組んだ。原子内の多数遷移を駆使した原子冷却を設計することで，これまで間欠的にしか生成することができなかった極低温原子集団を，連続的に生成することに成功した。完全に連続動作させるためには，準安定状態の磁気光学トラップが必須であることを明らかにした上，光周波数コムを用いて安定化された光源の立ち上げを行った。このように，冷却原子の生成実験まで完了させることができ，原子干渉計実験に使用できる見通しを得たという点では，ある程度進展していると言える。

The uniformity of the optical dipole spectrum is established. This technique is an important element in the development of atomic energy in the future. This technique is applied to the optical dipole in the hollow space. The problem of atomic interference in space is clear, and the problem of atomic interference in space is clear. A solution to the inhomogeneity of the optical waveguide in the hollow cavity has been found, and the possibility of using the hollow cavity optical resonator has been revealed. The present invention relates to a cooling light source and a vacuum device for cooling atoms, wherein the vacuum device is necessary for long distances and optical waveguide structures, and the internal state of atoms in the waveguide is measured. The design of the device ensures the uniformity of the magnetic field over a long distance and a large solid angle. The cooling atoms are generated by the cooling device. A large number of atoms are trapped in the long distance optical waveguide, and atoms are injected into the optical waveguide. Most of the internal migration of atoms makes it possible to design atomic cooling systems, which are not suitable for the generation of extremely low temperature atomic clusters, and for the generation of continuous cooling systems. In the case of a fully continuous operation, the magnetic and optical waves must be stabilized in a quasi-steady state. At this point, the generation of cooling atoms is finally over, and the actual use of atomic energy calculations will be clear and clear, and the degree of progress will be achieved.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

中空コアファイバ中での1S0-3P0時計遷移の空間分解分光

空心光纤中 1S0-3P0 时钟跃迁的空间分辨光谱

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tomoya Akatsuka,Koji Hashiguchi;Tadahiro Takahashi;Noriaki Ohmae;Masao Takamoto and Hidetoshi Katori “Optically guided atom interferometer tuned to magic wavelength”;高橋忠宏，三浦彰太，香取秀俊;高橋忠宏，高本将男，香取秀俊
通讯作者：
高橋忠宏，高本将男，香取秀俊

Design of a continuously operated optical lattice clock with novel cooling schemes’

具有新颖冷却方案的连续运行光学晶格钟的设计

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
A. Hinton;S. Miura;T.Takahashi;M. Takamoto;H. Katori
通讯作者：
H. Katori

5p5p 3P2 準位における超微細構造定数の測定

5p5p 3P2水平超精细结构常数的测量

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tomoya Akatsuka,Koji Hashiguchi;Tadahiro Takahashi;Noriaki Ohmae;Masao Takamoto and Hidetoshi Katori “Optically guided atom interferometer tuned to magic wavelength”;高橋忠宏，三浦彰太，香取秀俊
通讯作者：
高橋忠宏，三浦彰太，香取秀俊

Three-stage laser cooling of Sr atoms using the 5s5p $^3P_2$ metastable state below Doppler temperatures

使用低于多普勒温度的 5s5p $^3P_2$ 亚稳态对 Sr 原子进行三级激光冷却

DOI：
10.1103/physreva.103.023331
发表时间：
2021
期刊：
Physical Review A
影响因子：
2.9
作者：
Tomoya Akatsuka,Koji Hashiguchi;Tadahiro Takahashi;Noriaki Ohmae;Masao Takamoto and Hidetoshi Katori “Optically guided atom interferometer tuned to magic wavelength”
通讯作者：
Masao Takamoto and Hidetoshi Katori “Optically guided atom interferometer tuned to magic wavelength”

Atom Interferometry with the Sr Optical Clock Transition Inside an Optical Guide

原子干涉测量法与光导内的 SR 光时钟跃迁