射频保罗阱中的非平衡噪声加热与激光冷却动力学

我们研究周期驱动势中粒子的随机动力学。对于囚禁在射频保罗阱中的原子离子，噪声加热与激光冷却通常比无扰动运动缓慢得多。这些随机过程可用定义在作用量变量上的概率分布来描述，否则这些作用量变量在哈密顿相空间的规则区域内是守恒的。我们提出一种适用于从低幅运动极限到大振幅运动的低饱和激光冷却的半经典理论，并完全考虑了含时与非谐囚禁势。我们将该方法用于单离子的随机动力学详细研究，得出关于激光冷却囚禁离子的非平衡动力学的一般结论。我们预测了一种非谐运动 regime，其中激光冷却变为扩散性的（即冷却与加热离子的概率相等），并可能转变为有效加热。这意味着高能离子尽管被激光冷却仍可能轻易丢失；然而，我们发现这种丢失可通过使用远大于多普勒失谐的激光失谐来抵消。