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Acta Optica Sinica

光晶格辅助87Rb原子快速深度冷却（特邀）

朱凌晓 Zhu Lingxiao, 梁昌文 Liang Changwen, 王去非 Wang Qufei, 马笑笑 Ma Xiaoxiao, 颜树华 Yan Shuhua

Published Jan 1, 2025• 0 citations
Publisher

Abstract

为实现原子干涉仪中原子的快速深度冷却，本文在传统偏振梯度冷却的基础上，构建了基于780 nm一维光晶格辅助的原子深度冷却系统。硬件配置和实验时序更加简单，可在15 ms内实现竖直方向接近亚微开尔文量级的87Rb原子制备，原子温度约为1.16 μK，原子数约为4.04×107。相比原子干涉仪中传统的偏振梯度冷却，冷却效果、原子相干性及条纹信噪比都有明显提升，在未来应用中有望改善量子传感器的测量精度和灵敏度。

DOI
10.3788/aos251248

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铌酸锂晶体在3.2 μm波段满足群速度匹配条件，可以在自发参量下转换（SPDC）过程中产生频域无关联光子对。但是，此时光子对在空间域通常为环状分布，降低了光子对的收集效率，从而降低光源亮度。如何让双光子在满足频域无关联的同时，处于空间单模状态，成为了一个亟需解决的问题。通过理论计算和数值模拟，对双光子的空间分布进行优化设计，发现周期极化铌酸锂和定制极化铌酸锂在特定波长和温度条件下，在SPDC中产生的双光子可在空间呈现类束状分布，施密特数可达1.170和1.150。本方案可为中红外波段的量子光学实验提供频域无关联和空间单模的量子光源。

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