1 中国工程物理研究院 a.电子工程研究所
2 b.微系统与太赫兹研究中心, 四川成都 610200
由于需要外部电源的接入, 传统芯片上的环形结构的物质波波导无法形成完全封闭的环形结构, 其产生的环形磁阱存在天然缺陷, 阻碍了对冷原子的有效操控。利用硅通孔(TSV)技术能够在垂直于原子芯片表面方向接入导线, 有望降低接入导线对环形磁阱的影响。本文通过有限元方法对基于 TSV技术的环形原子物质波波导进行仿真研究, 对导线加载电流时的磁场进行仿真分析, 并系统研究了 TSV横截面形状、通孔深度、通孔间隙等因素对环形导线所产生磁阱的影响。最终结合仿真结果, 设计一种在加工工艺上切实可行的基于 TSV结构的环形波导原子芯片。
环形物质波波导 原子芯片 磁阱 硅通孔 ring matter wave guide atom chip magnetic trap Through-Silicon Via 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(5): 506
1 中国科学院上海光学精密机械研究所量子光学重点实验室, 上海201800
2 中国科学院大学, 北京100049
超冷原子体系中要观测增益平衡的宇称-时间(PT)对称,需产生受控的原子布居增益/损耗及相干耦合。本文提出了动态控制原子芯片上双阱中原子输运实现原子布居指数增长的方法。采用直接蒙特卡罗方法数值研究了原子系综在双阱间的输运动力学,发现初始原子数和温度会显著影响输运效果,如目标势阱中的原子布居增益速率和转移效率。此外,还细致分析了左侧势阱抬升时间对右侧势阱中原子布居增长趋势的影响效果。该方案为在超冷原子气体中实现有增益/损耗的PT对称量子体系提供了切实可行的方法。
超冷原子 原子芯片 宇称-时间对称性 双阱 直接模拟蒙特卡罗方法
1 中国科学院上海光学精密机械研究所量子光学重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
利用两对部分重叠的磁光阱(MOT) 和转移线圈产生的可移动四极磁阱(QMT) 实现了87Rb冷原子从MOT中心向原子芯片的高效率输运。采取了线性增加转移线圈电流、同时保持MOT线圈电流不变的QMT移动方式, 磁阱的移动速度构型为类Blackman型。利用该QMT输运方案, 冷原子从MOT中心转移到原子芯片表面, 转移过程中冷原子温度升高约30μK, 原子转移效率高于90%。该系统可以为原子芯片干涉仪提供合适的冷原子源, 也可以用来研究原子与芯片表面的相互作用。
原子与分子物理学 原子芯片 磁阱输运 三维打印 单腔系统 光学学报
2016, 36(12): 1202001
1 苏州大学物理系,苏州,215006
2 华东师范大学物理系,光谱学与波谱学教育部重点实验室,上海,200062
本文就近二十年来国际上用于三维限制中性原子运动的磁囚禁原理、方案、特点及其最新发展进行了系统介绍与综述.根据构成磁阱的装置大小、磁场特征以及产生磁场方式的不同,可以将囚禁原子的各种磁阱分为宏观静磁囚禁、微观静磁囚禁和微波或交流磁囚禁三大类.最后,文章简单介绍了中性原子磁囚禁技术在玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)和原子芯片中的最新应用.
中性原子 磁囚禁技术 玻色-爱因斯坦凝聚 原子芯片 neutral atom magnetic trap Bose-Einstein condensation atomic chip
