一维强约束铯气体：边带冷却与碰撞性质

我们研究了在远失谐光学晶格中强约束铯原子的一维边带冷却。在晶格方向上实现了Lamb-Dicke区域，而横向约束则弱得多。所采用的边带冷却方法首先由Vuletic等人研究，利用塞曼能级之间的拉曼跃迁，产生自旋极化样品。我们对该冷却方法进行了详细研究，并探讨了系统中弹性碰撞的作用。我们将83(5)%的原子积累在强约束运动的振动基态中，弹性碰撞将横向运动冷却至2.8 μK = 0.7 ħω_osc/k_B的温度，其中ω_osc是强约束方向上的振荡频率。该样品随后接近准二维冷气体的区域。我们分析了该冷却方法的局限性，并提出通过动态改变囚禁势来将原子样品冷却至更低温度。弱约束与强约束自由度之间的热化速率测量与先前在弱三维阱中观察到的零能量散射共振一致。在所探索的温度范围内，测量结果与准二维碰撞的最新计算相符。透明的解析模型再现了k_BT ≫ ħω_osc以及k_BT ≪ ħω_osc（此时二维特征显著）情况下的预期行为。