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费米子的量子显微镜

已有 6310 次阅读 2015-4-25 08:56 |个人分类:科研笔记|系统分类:科研笔记| quantum, 费米子, fermion, 显微技术, microscopy

费米子的量子显微镜

 玻色子的量子显微技术的发展,是几年前冷原子物理领域一个重大突破。利用此技术,人们可以观测到单个原子在光晶格中的隧穿,研究原子在光晶格中各种量子性质。自然而然,人们想到将这个技术扩展到费米子中。

 量子显微技术的一个关键是冷却。同时我们需要原子发光,原子装载到光晶格中,会不断地被加热。玻色子中主要用到光的偏振梯度冷却,近共振的光不断冷却原子,同时发出荧光,用显微镜收集荧光来观测原子,做到高分辨率。

 而对于费米子(KLi),他们的质量很小,同时超精细结构分裂太小。偏振梯度冷却不能起很大作用。因此,从项目提出之初,到现在有6-7年时间了,费米子的量子显微技术一直难以发展。

 不过最近一段时间,在Arxiv上出现多篇费米子量子显微技术的文章。先是Stefan Kuhr小组(arXiv:1503.02005v2)和MartinZwierlein小组(arXiv:1503.02648v2)几乎同时贴出费米子的文章。最近Markus Greiner小组也贴出了文章(arXiv:1504.04397v2)。其中,都用到新的冷却技术,特别是Raman边带冷却。

Raman边带技术很早就在冷原子中实现了。但是用他来做显微技术却是最近的事。有很多小组利用此技术来成像。比如2014Cindy Regal小组(PRA90, 011804(R) (2014))实现了用Raman边带冷却来探测单原子,同年,Vengalattore小组(PRA 90, 033422 (2014))实现用Raman边带冷却探测原子团。现在,Raman边带冷却带来了费米子的显微技术,相信不久会有很多令人惊喜的结果出现。下面分别是三个小组关于费米子高分辨的图片。





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