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一种可控的Ioffe型冷分子表面微电阱

许雪艳 侯顺永 印建平

一种可控的Ioffe型冷分子表面微电阱

许雪艳, 侯顺永, 印建平
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  • 囚禁于阱中的粒子(原子或分子)可获得更长的相互作用时间,因而在精密测量中可获得更高的分辨率.阱中的粒子与外界隔离,从而可以被冷却到更低的温度.因此原子(或分子)阱已广泛应用到许多研究领域.然而中心电场强度为零的势阱会导致粒子发生非绝热跃迁,这是原子或分子损失的主要来源.该损失曾是制备原子玻色-爱因斯坦凝聚的最后一道障碍.本文提出了一种可控的Ioffe型表面微电阱,其电场强度处处不为零,可有效避免分子的非绝热损失.另外,通过调节电压等参数,势阱中心电场强度以及势阱中心距芯片表面的高度可以在较大范围内调节,例如在本文参数下,势阱中心电场强度可在0.155.5 kV/cm变化,势阱中心高度可在6.017.0 m变化.本文通过有限元软件计算了芯片表面微电阱的电场分布,并用Monte Carlo模拟验证了该方案的可行性.该表面微电阱不仅可用于分子芯片的集成,而且可用于表面量子简并气体的制备.为精密测量、量子计算、表面冷碰撞和冷化学等领域提供了一个平台.
      通信作者: 侯顺永, syhou@lps.ecnu.edu.cn
    • 基金项目: 安徽省高校优秀青年人才支持计划重点项目(批准号:gxyqZD2016286)和国家自然科学基金(批准号:91536218,11034002,11274114,11504112)资助的课题.
    [1]

    Chu S 1998 Rev. Mod. Phys. 70 685

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    DeMille D 2002 Phys. Rev. Lett. 88 067901

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    Andr A, Demille D, Doyle J M, Lukin M D, Maxwell S E, Rabl P, Schoelkopf R J, Zoller P 2006 Nat. Phys. 2 636

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    [12] 元晋鹏, 姬中华, 杨艳, 张洪山, 赵延霆, 马杰, 汪丽蓉, 肖连团, 贾锁堂. 飞行时间质谱探测磁光阱中超冷分子离子的实验研究. 物理学报, 2012, 61(18): 183301. doi: 10.7498/aps.61.183301
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    [14] 秦燕, 栗生长. 基于方波脉冲外场的超冷原子-分子绝热转化. 物理学报, 2018, 67(20): 203701. doi: 10.7498/aps.67.20180908
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    [19] 李冠强, 彭娉, 曹振洲, 薛具奎. 超冷原子向异核四聚物分子A3B的绝热转化. 物理学报, 2012, 61(9): 090301. doi: 10.7498/aps.61.090301
    [20] 杨艳, 姬中华, 元晋鹏, 汪丽蓉, 赵延霆, 马杰, 肖连团, 贾锁堂. 超冷铷铯极性分子振转光谱的实验研究. 物理学报, 2012, 61(21): 213301. doi: 10.7498/aps.61.213301
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-01-27
  • 修回日期:  2018-03-16
  • 刊出日期:  2018-06-05

一种可控的Ioffe型冷分子表面微电阱

  • 1. 巢湖学院机械与电子工程学院, 合肥 238000;
  • 2. 华东师范大学, 精密光谱科学与技术国家重点实验室, 上海 200062
  • 通信作者: 侯顺永, syhou@lps.ecnu.edu.cn
    基金项目: 

    安徽省高校优秀青年人才支持计划重点项目(批准号:gxyqZD2016286)和国家自然科学基金(批准号:91536218,11034002,11274114,11504112)资助的课题.

摘要: 囚禁于阱中的粒子(原子或分子)可获得更长的相互作用时间,因而在精密测量中可获得更高的分辨率.阱中的粒子与外界隔离,从而可以被冷却到更低的温度.因此原子(或分子)阱已广泛应用到许多研究领域.然而中心电场强度为零的势阱会导致粒子发生非绝热跃迁,这是原子或分子损失的主要来源.该损失曾是制备原子玻色-爱因斯坦凝聚的最后一道障碍.本文提出了一种可控的Ioffe型表面微电阱,其电场强度处处不为零,可有效避免分子的非绝热损失.另外,通过调节电压等参数,势阱中心电场强度以及势阱中心距芯片表面的高度可以在较大范围内调节,例如在本文参数下,势阱中心电场强度可在0.155.5 kV/cm变化,势阱中心高度可在6.017.0 m变化.本文通过有限元软件计算了芯片表面微电阱的电场分布,并用Monte Carlo模拟验证了该方案的可行性.该表面微电阱不仅可用于分子芯片的集成,而且可用于表面量子简并气体的制备.为精密测量、量子计算、表面冷碰撞和冷化学等领域提供了一个平台.

English Abstract

参考文献 (38)

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