RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 11, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2024

 / 

Ноябрь

←  →

К 55-летию Института спектроскопии РАН (ИСАН). Обзоры актуальных проблем


Лазерное охлаждение атомов тулия до основного колебательного состояния в оптической решётке

†  а, ‡  а, §  а, *  а, б
а Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Ленинский проспект 53, Москва, 119991, Российская Федерация
б Международный центр квантовой оптики и квантовых технологий (Российский квантовый центр), Территория Инновационного Центра "Сколково", Большой бульвар д. 30, стр. 1, 3 этаж, секторы G3, G7, Москва, Московская обл., 121205, Российская Федерация

Метод лазерного охлаждения атомов, впервые реализованный в начале 1980-х гг. в Институте спектроскопии Академии наук СССР (ИСАН), оказался исключительно мощным средством, обеспечившим революционные прорывы в таких областях, как квантовая сенсорика, физика бозе-эйнштейновских и ферми-конденсатов, квантовая информатика и множество других. Именно благодаря методу лазерного охлаждения были созданы атомные фонтаны — самые точные микроволновые часы, а также получило развитие направление оптических стандартов частоты, перешагнувших сегодня относительную погрешность 10−18. В данном обзоре, посвящённом 55-летию со дня основания ИСАН, мы представим некоторые современные методы и экспериментальные результаты, направленные на развитие оптических часов на атомах тулия. Помимо обзорной части, продемонстрирован новый экспериментальный протокол подготовки атомов тулия с использованием охлаждения на боковых колебательных частотах спектрально-узкого перехода 506,2 нм. Получены ансамбли атомов в начальных состояниях часовых переходов на основном колебательном подуровне оптической решётки.

Текст pdf (456 Кб)
Ключевые слова: лазерное охлаждение, тулий, оптические стандарты частоты, спектроскопия, охлаждение на боковых частотах, оптическая решётка
PACS: 06.20.−f, 37.10.De, 37.10.Jk (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2024.05.039678
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2024/11/g/
Цитата: Проворченко Д И, Трегубов Д О, Головизин А А, Колачевский Н Н "Лазерное охлаждение атомов тулия до основного колебательного состояния в оптической решётке" УФН 194 1185–1195 (2024)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 12 апреля 2024, доработана: 14 мая 2024, 14 мая 2024

English citation: Provorchenko D I, Tregubov D O, Golovizin A A, Kolachevsky N N “Laser cooling of thulium atoms to ground vibrational state in an optical lattice” Phys. Usp. 67 (11) (2024); DOI: 10.3367/UFNe.2024.05.039678

Список литературы (75) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (1) Похожие статьи (1)

  1. Басов Н Г, Прохоров А М УФН 57 485 (1955)
  2. Басов Н Г, Летохов В С УФН 96 585 (1968); Basov N G, Letokhov V S Sov. Phys. Usp. 11 855 (1969)
  3. Летохов В С, Чеботаев В П Принципы нелинейной лазерной спектроскопии (М.: Наука, 1975)
  4. Lebedew P Astrophys. J. 31 385 (1910)
  5. Lukishova S, Masalov A, Zadkov V Europhys. News 50 (4) 15 (2019)
  6. Frisch R Z. Phys. 86 42 (1933)
  7. Hänsch T W, Schawlow A L Opt. Commun. 13 68 (1975)
  8. Dehmelt H G Bull. Am. Phys. Soc. 20 60 (1975)
  9. Андреев С В и др Письма в ЖЭТФ 34 463 (1981); Andreev S V JETP Lett. 34 442 (1981)
  10. Neuhauser W et al Phys. Rev. Lett. 41 233 (1978)
  11. Letokhov V S, Minogin V G Phys. Rep. 73 1 (1981)
  12. Балыкин В И УФН 179 297 (2009); Balykin V I Phys. Usp. 52 275 (2009)
  13. Рябцев И И и др УФН 186 206 (2016); Ryabtsev I I et al Phys. Usp. 59 196 (2016)
  14. Тайченачев А В, Юдин В И, Багаев С Н УФН 186 193 (2016); Taichenachev A V, Yudin V I, Bagayev S N Phys. Usp. 59 184 (2016)
  15. Adams C S et al Phys. Rev. Lett. 74 3577 (1995)
  16. Ketterle W, Van Druten N J Adv. Atom. Mol. Opt. Phys. 37 181 (1996)
  17. Турлапов А В Письма в ЖЭТФ 95 104 (2012); Turlapov A V JETP Lett. 95 96 (2012)
  18. Чаповский П Л Письма в ЖЭТФ 95 148 (2012); Chapovsky P L JETP Lett. 95 132 (2012)
  19. Онофрио Р УФН 186 1229 (2016); Onofrio R Phys. Usp. 59 1129 (2016)
  20. Diehl S et al Nature Phys. 4 878 (2008)
  21. Wynands R, Weyers S Metrologia 42 S64 (2005)
  22. Peters A, Chung K Y, Chu S Metrologia 38 25 (2001)
  23. Weyers S et al Metrologia 38 343 (2001)
  24. Bauch A et al IEEE Trans. Instrum. Meas. 36 613 (1987)
  25. Katori H, Ido T, Kuwata-Gonokami M J. Phys. Soc. Jpn. 68 2479 (1999)
  26. Dicke R H Phys. Rev. 89 472 (1953)
  27. Keller J et al J. Phys. Conf. Ser. 723 012027 (2016)
  28. Ushijima I, Takamoto M, Katori H Phys. Rev. Lett. 121 263202 (2018)
  29. Perrin H et al Europhys. Lett. 42 395 (1998)
  30. Chen J-S et al Phys. Rev. Lett. 118 053002 (2017)
  31. Seck C M et al Phys. Rev. A 93 053415 (2016)
  32. Zhang X et al Phys. Rev. Lett. 129 113202 (2022)
  33. Bothwell T et al Metrologia 56 065004 (2019)
  34. McGrew W F et al Nature 564 87 (2018)
  35. Nicholson T L et al Phys. Rev. Lett. 109 230801 (2012)
  36. Dimarcq N et al Metrologia 61 012001 (2024)
  37. Sanner C et al Nature 567 204 (2019)
  38. Kostelecký V A, Vargas A J Phys. Rev. D 98 036003 (2018)
  39. Takamoto M et al Nat. Photon. 14 411 (2020)
  40. Savalle E et al Phys. Rev. Lett. 126 051301 (2021)
  41. Wcisło P et al Nat. Astron. 1 0009 (2017)
  42. Giorgi G et al Adv. Space Res. 64 1256 (2019)
  43. Lisdat C et al Nat. Commun. 7 12443 (2016)
  44. Grotti J e al. Nature Phys. 14 437 (2018)
  45. Clivati C et al Sci. Rep. 7 40992 (2017)
  46. Cao J et al Appl. Phys. B 123 1 (2017)
  47. Семериков И А и др Кратк. сообщ. по физике ФИАН 45 (11) 14 (2018); Semerikov I A et al Bull. Lebedev Phys. Inst. 45 337 (2018)
  48. Lisdat Ch et al Phys. Rev. Research 3 L042036 (2021)
  49. Колачевский Н Н УФН 181 896 (2011); Kolachevsky N N Phys. Usp. 54 863 (2011)
  50. Вишнякова Г А и др УФН 186 176 (2016); Vishnyakova G A et al Phys. Usp. 59 168 (2016)
  51. Golovizin A et al Nat. Commun. 10 1724 (2019)
  52. Golovizin A A et al Nat. Commun. 12 5171 (2021)
  53. Katori H et al Phys. Rev. Lett. 91 173005 (2003)
  54. Taichenachev A V et al Phys. Rev. Lett. 101 193601 (2008)
  55. Katori H et al Phys. Rev. Lett. 103 153004 (2009)
  56. Fedorova E et al Phys. Rev. A 102 063114 (2020)
  57. Мишин Д А и др Квантовая электроника 52 505 (2022); MishD A et al Quantum Electron. 52 505 (2022)
  58. Provorchenko D et al Atoms 11 (2) 30 (2023)
  59. Drever R W P et al Appl. Phys. B 31 97 (1983)
  60. Tsyganok V V et al Phys. Rev. A 107 023315 (2023)
  61. Kramida A, Ralchenko Yu, Reader J and NIST ASD Team NIST Atomic Spectra Database, Version 5.11, 2023. National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD. February 22, 2024; https://physics.nist.gov/asd
  62. Giglberger D, Penselin S Z. Phys. 199 244 (1967)
  63. Sugar J, Meggers W F, Camus P J. Res. Natl. Bur. Stand. A 77 1 (1973)
  64. Tsyganok V V et al J. Phys. B 51 165001 (2018)
  65. Gerlach W, Stern O Z. Phys. 9 349 (1922)
  66. Virgo W L Am. J. Phys. 81 936 (2013)
  67. Khlebnikov V A et al Phys. Rev. Lett. 123 213402 (2019)
  68. Blatt S et al Phys. Rev. A 80 052703 (2009)
  69. Головизин А и др Письма в ЖЭТФ 119 645 (2024); GolovizA JETP Lett. 119 659 (2024)
  70. Afanasiev A E et al Opt. Laser Technol. 148 107698 (2022)
  71. Liang D, Bowers J E Light Adv. Manufacturing 2 (1) 59 (2021)
  72. Cheng H et al APL Photon. 8 116105 (2023)
  73. Vassiliev V V, Zibrov S A, Velichansky V L Rev. Sci. Instrum. 77 013102 (2006)
  74. Newman Z L et al Optica 6 680 (2019)
  75. Hu Y et al Nat. Photon. 16 679 (2022)
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение