两个囚禁钡离子的拉曼冷却与加热

我们研究了囚禁在电动力学阱中并用接近 S_1/2-P_1/2 (493 nm) 和 P_1/2-D_3/2 (650 nm) 共振的激光照射的两个 138Ba+ 离子的集体振动运动的冷却。离子的运动状态通过空间分辨光电倍增管监测。根据冷却激光的失谐和强度，观察到对应于不同离子温度的宏观上不同的运动状态。我们还通过详细的激光冷却解析计算推导出离子的温度，并考虑了所涉及能级的塞曼结构。观察到的运动状态与计算出的温度完美匹配。在塞曼分裂的 S_1/2-D_3/2 拉曼跃迁的暗共振附近观察到显著的加热。在这里，双光子过程主导了激光与离子之间的相互作用。确定了实现最高效激光冷却的激光参数范围。