获得pK温度铷原子量子气体的实验与理论研究

项目名称： 获得pK温度铷原子量子气体的实验与理论研究

项目编号： No.91336103

项目类型： 重大研究计划

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 陈徐宗

作者单位： 北京大学

项目金额： 100万元

中文摘要： 探索将现有的铷原子气体从几十纳开温度继续冷却到几十皮开温度量级是当前冷原子物理的前沿课题。我国计划在2020年建立空间站，并在空间站建立超冷原子物理平台，其基本目标是利用空间站微重力的条件，将铷原子气体的温度冷却到皮开尔文（10-12K）量级。但是理论告诉我们，量子气体的转变温度与束缚阱的频率有关，阱的频率越小，量子气体的转变温度可以越低，但是需要获得低温的时间需要越长。因此探索如何在频率小的浅束缚阱中较快速地冷却原子，获得皮开量级的温度是十分有意义的。我们在本项目中提出两种方法快速蒸发铷原子获得皮开温度的方法，即利用磁场悬浮抵消重力场加：(1) 两套光阱蒸发冷却；或(2)脉冲冲击冷却（Delta Kick cooling）,以地面模拟空间站条件下获得皮开量级温度的方法。

中文关键词： 超冷原子；蒸发冷却；皮开温度；两级交叉冷却；脉冲冲击冷却

英文摘要： Exploring the way to cool rubidium gas from nanokelvin to picokelvin is a frontier of the research of cold atom. China is planning to launch a spapce station on 2020, in which a cold atom platefrom will be constructed. The project is aiming to cool rubidium gas from nanokelvin to picokelvin. The theory shows that the tnasition temperature is related with trap frequency, the critical temeprature will become lower while the tarp frequency is smaller, nevertherless, the evaporative cooling time will be longer. The project is to explore the new way to cool the Rubidium gas to picokelvin with fast speed. Two methods are proposed as following: (1) two step optcal trap cooling (2) Delta Kick cooling.

英文关键词： ultacold atom；evaporative cooling；Pico Kelvin；Two stage cross beam cooling；Delta Kick cooling