三族元素的亚多普勒冷却、态制备和光阱

元素周期表主族III（第13族）原子的超冷气体，也称为“三族元素”，具有用于新一代量子物质实验的巨大潜力。最近实现了三族元素（铟）的第一个磁光阱，但在三族元素准备好用于现代超冷量子科学实验的光阱之前，还需要更多进展。达到这一状态通常需要原子被冷却到10微开尔文或以下，制备在纯量子态中，并约束在激光场中。在这里，我们报告了在原子铟中实现这三个里程碑的成果。首先，我们对铟气体进行偏振梯度冷却至15微开尔文。其次，我们将气体自旋极化到$5P_{1/2}$铟基态或$5P_{3/2}$亚稳态的单个超精细子能级。第三，我们将铟捕获在1064纳米光晶格中，实现了3秒的阱寿命。凭借这些结果，铟现在成为下一代量子研究平台的候选者。