量子光學(xué)實(shí)驗(yàn)室積分球小組利用國(guó)產(chǎn)的高反射率陶瓷積分球(反射率98%)，首次在國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了積分球冷卻氣體原子。

    積分球冷卻方法是上海光機(jī)所王育竹在1979年成都“光頻標(biāo)方案論證會(huì)”上提出的激光冷卻氣體原子的原創(chuàng)新思想，曾在原子束中觀察到冷卻現(xiàn)象，但長(zhǎng)期未能獲得積分球內(nèi)的冷卻結(jié)果。經(jīng)多年的努力終于在今年二月獲得了積分球冷卻氣體原子的結(jié)果。把冷卻光通過多模光纖導(dǎo)入積分球內(nèi)，獲得了原子數(shù)達(dá)到109的冷原子，比通常的光學(xué)粘膠冷卻大兩個(gè)數(shù)量級(jí)。研究人員測(cè)量了積分球冷原子的吸收譜，研究了積分球冷原子對(duì)弱探測(cè)光的瞬間響應(yīng)，觀察到了冷原子在積分球內(nèi)的激發(fā)、擴(kuò)散以及自由下落過程。這是在全光激光冷卻原子方面取得的重要進(jìn)展，是實(shí)現(xiàn)積分球原子鐘的關(guān)鍵一步。

    積分球冷卻的優(yōu)點(diǎn)首先在于它是全光冷卻，沒有磁光阱捕獲冷原子需要的大磁場(chǎng)，所以功耗低；其次，相比光學(xué)粘膠而言，積分球冷卻可以捕獲更寬速度范圍內(nèi)的原子，冷卻效率高；所以積分球冷卻超冷原子源是空間