Melaça òptica

Esquema de la melaça òptica.

La melaça òptica és una tècnica de refredat làser que pot gelar àtoms neutrals a temperatures més fredes que una trampa magneto-òptica (MOT). Una melaça òptica consistix en 3 parells de rajos làser polarisats circularment que es propaguen un contra un atre i es intersecan en la regió a on els àtoms estan presents. Rep este nom perque els àtoms es comporten com si estigueren en un mig espés, com lo és la melaça. La diferència principal entre la melaça òptica i una MOT és l'absència d'un camp magnètic en l'anterior. Este camp magnètic es pot usar per a confinar els àtoms en una regió de l'espai, cosa que la melaça òptica sense camp magnètic no pot conseguir.

Mentres que una típica MOT de sodi pot gelar els àtoms fins a 300 µK, la melaça òptica pot gelar els àtoms fins a 40 µK, un orde de magnitut més fret.

Història

Quan a finals dels anys 1970 varen aplegar a ser comuns el refredat làser i les MOT, va ser predit un llímit teòric en la temperatura més baixa possible. Conegut com el llímit Doppler, est va ser pres per la temperatura més baixa possible alcanzable en una MOT que considerava el refredat d'àtoms per refredat Doppler i el calfament dels àtoms per la dispersió dels fotons del làser.

Els experiments en el National Institute of Standards and Technology, en Gaithersburg, varen trobar que la temperatura dels àtoms gelats estava prou baix del llímit teòric. Inicialment, va ser una sorpresa per als teòrics, fins que va vindre l'explicació completa.

Teoria

La millor explicació del fenomen de la melaça òptica està basada en el principi de refredat de gradient de polarisació. Contrapropagando rajos de llum polarisada circularment causa una ona de soport, a on la polarisació de la llum depén de la localisació espacial. El desplaçament Stark AC d'àtoms en subniveles magnètics diferents també és depenent de la posició espacial. L'idea bàsica és que els àtoms que es mouen en una velocitat pugen a un tossal del gradient de polarisació, perdent la seua velocitat d'esta manera. En el top del tossal, els àtoms són resonantes en atres melaces òptiques, absorbixen un fotó decauen en un subnivel magnètic d'una energia més baixa, de tal modo havent abocat una miqueta de la seua velocitat.

Referències

• Jean Dalibard i Claude Cohen-Tannoudji(1989).JOSA B.6(11)

2023-.

Vore també

• Steven Chu