原子电子物质波光学

由超冷量子简并原子组成的物质波,为测量重力、旋转或磁场提供了具有空前灵敏度与精度的新型工具。其应用领域涵盖从引力波探测、爱因斯坦等效原理验证,到导航用惯性传感以及石油矿产勘探用重力梯度测量。本研究中,该团队提出将原子光学作为操控环形相干波导中物质波的新方法。研究人员在环形时间平均绝热势中,对源自玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)和超冷热原子的物质波实现了准直与聚焦,并展示了可使BEC膨胀能量降低34倍的“δ踢冷却”技术。这项原子电子学波导环的半径仅485微米,相比其他需在零重力环境或十米量级真空舱完成的尖端实验,该工作在显著缩小空间需求的同时实现了精确操控,是迈向原子电子学量子传感器的重要突破。

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