К 55-летию Института спектроскопии РАН (ИСАН). Обзоры актуальных проблем
Лазерное охлаждение атомов тулия до основного колебательного состояния в оптической решётке
Д.И. Проворченко†а,
Д.О. Трегубов‡а,
А.А. Головизин§а,
Н.Н. Колачевский*а,б аФизический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Ленинский проспект 53, Москва, 119991, Российская Федерация бМеждународный 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.