光阱中亚稳态钙原子的非弹性碰撞

我们研究了光偶极阱中亚稳态钙原子（$^{40}$Ca）的二体碰撞。考虑了 $^{3}$P$_{0}$ 原子之间的碰撞以及 $^{3}$P$_{0}$ 与 $^{1}$S$_{0}$ 原子之间的碰撞。在前一种情况下，发现弹性和非弹性碰撞参数分别为 $5.4\times 10^{-11}\,\mathrm{cm}^{3}\mathrm{s}^{-1}$ 和 $3.6\times 10^{-11}\,\mathrm{cm}^{3}\mathrm{s}^{-1}$。发现一部分 $^{3}$P$_{0}$ 原子之间的碰撞产生了处于单重态 $^{1}$S$_{0}$ 的冷囚禁原子，表明这些碰撞的内部能量通过辐射耗散。对于 $^{3}$P$_{0}$ 和 $^{1}$S$_{0}$ 原子之间的碰撞，我们发现双体损耗参数为 $8.5\times 10^{-11}\,\mathrm{cm}^{3}\mathrm{s}^{-1}$。我们的观察表明，处于 $^{3}$P$_{0}$ 态的亚稳态钙样品在高密度下不稳定，例如量子计算或多体量子模拟方案所要求的密度。