科学家用激光冷却分子技术实现有史以来最低温度记录
多年以来,超冷原子已被用于量子多体模拟和世界上最精确的时钟等各种各样的应用中。最近,研究人员已经开始使用冷却分子来代替冷却原子的技术。科罗拉多大学博尔德分校的Jun Ye及其同事已将光阱中的分子用激光冷却至1?K的温度,这要比之前的记录冷20倍。
为了达到这种低温,该团队采用了多种冷却方法。首先,他们通过将激光束和磁场以一种被称为磁光捕获的方法结合在一起,将分子冷却到了2mK,它捕获了大约5万个氧化钇分子。然后,他们使用一种被称为“灰糖蜜冷却”(gray molasses cooling)的技术将系统冷却到了4?K,该技术通过利用多个干涉激光束形成的光场来降低分子的动能。最后,该团队将1200个分子转移到一维的光学晶格中,并调暗激光从而降低晶格的势阱,这进一步把分子的温度冷却到了1?K。
该团队表明,被困在晶格内的分子的行为与原子相似,具有可媲美的寿命和冷却速率。此外,他们发现“灰糖蜜冷却”对光阱内实验参数的变化很有效果,研究人员认为这可能为控制更多的其他分子打开大门。该团队现在正致力于将最后在一维晶格内被困的分子数量增加一个数量级,这是量子模拟和超冷化学应用的必要条件。(编译:Qtech)