Chłodzenie subdopplerowskie

Chłodzenie subdopplerowskie to klasa technik chłodzenia laserowego, które obniżają temperaturę atomów i cząsteczek poniżej granicy chłodzenia dopplerowskiego . Procesy chłodzenia dopplerowskiego mają granicę chłodzenia, którą charakteryzuje odrzut pędu od emisji fotonu z cząstki.

Niektóre metody chłodzenia subdopplerowskiego obejmują melasę optyczną , chłodzenie Syzyfa , chłodzenie wyparne , chłodzenie Ramana w wolnej przestrzeni , chłodzenie pasm bocznych Ramana , rozdzielone chłodzenie wstęg bocznych , chłodzenie w gradiencie polaryzacji oraz zastosowanie ciemnej pułapki magnetooptycznej .

sodu zastosowano optyczną melasową technikę czasu przelotu (granica Dopplera) do .

Niektóre możliwe motywacje chłodzenia subdopplerowskiego obejmują chłodzenie do stanu podstawowego ruchu, wymóg zachowania wierności podczas wielu operacji obliczeń kwantowych .

Ciemna pułapka magnetooptyczna

Pułapka magnetooptyczna (MOT) jest powszechnie stosowana do chłodzenia i wychwytywania substancji przez chłodzenie Dopplera. W procesie chłodzenia dopplerowskiego przestrojone czerwone światło byłoby absorbowane przez atomy z jednego określonego kierunku i ponownie emitowane w przypadkowym kierunku. Elektrony atomów rozpadłyby się do alternatywnych stanów podstawowych, gdyby atomy miały więcej niż jeden nadsubtelny poziom podstawowy. Istnieje przypadek wszystkich atomów w innych stanach podstawowych, a nie w stanach podstawowych chłodzenia Dopplera, wtedy system nie może dalej chłodzić atomów.

Aby rozwiązać ten problem, inne światło pompujące padałoby na system, aby ponownie zaludnić atomy i ponownie uruchomić proces chłodzenia Dopplera. Spowodowałoby to emisję większych ilości fluorescencji z atomów, które mogą być absorbowane przez inne atomy, działając jako siła odpychająca. Z powodu tego problemu granica Dopplera wzrosłaby i jest łatwa do spełnienia. Gdy na kształcie światła pompującego znajduje się ciemna plama lub linie, atomy w środku gazu atomowego nie byłyby wzbudzane przez światło pompujące, co może zmniejszyć siłę odpychania z poprzednich przypadków.

Może to pomóc schłodzić atomy do temperatury niższej niż typowa granica chłodzenia Dopplera. Nazywa się to ciemną pułapką magnetooptyczną (DMOT).