结合红失谐与蓝失谐光势形成单中性原子的Lamb-Dicke阱

我们提出并演示了一种在双色远失谐光偶极阱（BFORT）中对单中性原子进行强径向约束的方案。BFORT由一束蓝失谐的拉盖尔-高斯 $LG^1_ 0$ 光束和一束红失谐的高斯光束组成。通过施加具有中等势阱深度的蓝失谐拉盖尔-高斯 $LG^1_ 0$ 光束，可以极大地压缩被捕获在高斯FORT中的单原子的径向约束维度。通过调制高斯FORT的势阱深度，我们观察到了单原子在该BFORT中振荡运动的共振与参数激发，并获得了与理论模型预测高度吻合的振荡频率。频率测量表明，有效约束维度可以比我们所用显微物镜的衍射极限锐利得多。然后我们从理论上证明，当单原子接近基态时，由施加蓝失谐光引起的额外散射率可以被消除。因此，BFORT适合作为Lamb-Dicke阱，用于进一步将单中性原子冷却至运动基态，并在量子信息处理中寻找应用。