Résumé - Trappe magnéto-optique à faisceau unique dans des miroirs pyramidaux et coniques en face à face

Trappe magnéto-optique à faisceau unique dans des miroirs pyramidaux et coniques en face à face

2025-07-10 17:06:39

{"Timothy H. Nguyen","Mariam Mchedlidze","Guanghui Su","Balthazar Loglia","Hanbo Yang","Xuejian Wu"}

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Ce document présente une conception innovante de piège magnéto-optique tridimensionnel (MOT) utilisant des miroirs pyramidaux et coniques en face à face. Ces pièges compacts sont efficaces pour refroidir et piéger des atomes d'un vapor d'atomes à température ambiante, ce qui est crucial pour le développement de capteurs atomiques avancés. La conception du MOT repose sur le réflexion d'un seul faisceau laser entre les deux miroirs, créant un volume de piégeage par les faisceaux incident et rétrorefléché, ainsi que par plusieurs réflexions sur les surfaces des miroirs. Cette méthode simplifie l'appareil et permet de créer des dispositifs miniaturisés. Les chercheurs montrent un MOT dans un ensemble de miroirs coniques en face à face, chargeant près de 1 million d'atomes 87Rb à partir du vapor d'arrière-plan et les refroidissant à environ 7 μK en utilisant des gradients de polarisation. Cela montre l'efficacité de la conception proposée pour créer des nuages d'atomes froids avec une haute précision. L'étude propose deux configurations de MOT à faisceau unique pour permettre l'accès au nuage d'atomes froids. Ces configurations impliquent un faisceau laser incident à cœur creux et un MOT avec un espace entre les ensembles supérieur et inférieur des miroirs en face à face, permettant une flexibilité dans les interactions entre le faisceau laser et les particules. De plus, les chercheurs proposent une configuration de MOT scalable en empilant des miroirs en face à face, permettant de créer plusieurs MOTs à l'aide d'un seul faisceau laser. Cela pourrait conduire au développement de capteurs atomiques compacts avec plusieurs axes de mesure. L'installation expérimentale implique un ensemble de miroirs coniques en face à face, une chambre à vide, un paire de bobines anti-Helmholtz et un système laser. Le MOT a été caractérisé en observant ses images de fluorescence et en mesurant la température et le nombre d'atomes. L'étude démontre la faisabilité de la conception de MOT à faisceau unique proposée, soulignant son potentiel pour construire des capteurs froids à base d'atomes compacts et scalables. Les chercheurs croient que cette conception pourrait contribuer aux progrès dans les horloges atomiques, les interféromètres d'atomes et d'autres capteurs quantiques.