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利用低场 Feshbach 共振快速产生全光 $^{39}$K 玻色-爱因斯坦凝聚体

量子气体 2022-10-24 v3 原子物理 量子物理

摘要

超冷钾因可通过低场磁 Feshbach 共振调控原子内相互作用,而成为量子技术应用与基础研究的有趣候选体系。然而,由于需要使用光阱以将磁场作为自由参数,高流通量玻色-爱因斯坦凝聚体源的实现仍具挑战。我们研究了利用近 3333 G 的 Feshbach 共振,以不同散射长度产生全光 39^{39}K 玻色-爱因斯坦凝聚体。通过在 75a075\, a_0300a0300\, a_0 范围内调节散射长度,我们展示了蒸发速度与最终原子数之间的权衡,并将蒸发时间缩短为原来的 1/51/5,同时蒸发流通量约翻倍。为此,我们能在散射长度 232a0232\, a_0 下于 850850 ms 蒸发时间内产生含 5.8×1045.8\times10^4 个原子的完全凝聚系综,在 158a0158\, a_0 下于 3.93.9 s 内产生 1.6×1051.6\times10^5 个原子。我们采用数值模型分析流通量与原子数随散射长度的标度,确定当前限制并模拟装置的最优性能。基于我们的发现,我们描述了面向惯性传感的高流通量超冷钾源的实现路径。

关键词

引用

@article{arxiv.2201.04544,
  title  = {Rapid generation of all-optical $^{39}$K Bose-Einstein condensates using a low-field Feshbach resonance},
  author = {Alexander Herbst and Henning Albers and Knut Stolzenberg and Sebastian Bode and Dennis Schlippert},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2201.04544},
  year   = {2022}
}