钙原子双光子冷却

我们演示了使用双光子跃迁从 ${^1}S_0$ 基态到上态 $4s5s~{^1}S_0$ 状态（通过 ${^1}P_1$ 中间态）对钙原子进行亚子速度冷却。在磁光陷阱 (MOT) 中，我们实现的温度可低至 $260~\mu\text{K}$，显著低于 ${^1}P_1$ 态的子速度极限 ($T_{\text{D}} = 0.8~\text{mK}$)。我们对 MOT 的温度、寿命和约束进行了参数范围内的表征，观察到由于耦合到高能态而没有寿命下降。我们进行了冷却方案的理论模拟，结果与实验结果良好一致。本文提出的双光子冷却方案为基于 ${^1}P_1$ 态的标准子速度冷却提供了一种替代方案，其优势在于可以改变 ${^1}P_1$ 态的有效宽度、传递效率接近 100%，以及更直接的实验实现。