Optimización del número atómico MOT. Variamos la desafinación MOT Δ, la intensidad del láser MOT (expresada en la figura como el parámetro de saturación s0 =I/MIsáb ), y el gradiente de campo magnético ∂B/∂z en el centro de la trampa proyectado a lo largo del eje z. La medida se toma fijando la desafinación y luego variando s0 y ∂B/∂z hasta que el número de átomos se maximiza. Cada barra representa el mejor número de átomos observado para una desafinación determinada. Las fluctuaciones del número de átomos atrapados se estiman a partir de la desviación estándar de múltiples mediciones del número de átomos para los mismos parámetros MOT. Crédito:Revisión física A (2022). DOI:10.1103/PhysRevA.105.L061101
Un equipo de investigadores de la Universidad Nacional de Singapur ha desarrollado una trampa magnetoóptica (MOT) personalizada para enfriar los átomos de indio hasta casi el cero absoluto. En su artículo publicado en la revista Physical Review A , el grupo describe la personalización de su MOT y su rendimiento al enfriar millones de átomos de indio.
En los últimos años, los científicos han descubierto que el enfriamiento de algunos gases atómicos confiere propiedades únicas ya veces útiles a los átomos. Usando la técnica, los investigadores han creado sensores cuánticos y relojes atómicos, por ejemplo. Para enfriar los gases atómicos, los científicos usan MOT para enfriar las nubes de gas aplicando un campo magnético que varía espacialmente y luego disparando un láser para sacar los átomos de su estado fundamental. Desafortunadamente, se ha descubierto que esta técnica funciona solo en una pequeña cantidad de grupos atómicos en la tabla periódica. Hasta la fecha, solo ha funcionado en metales alcalinotérreos y alcalinos, lo que significa que la mayoría de los átomos que figuran en la tabla no se han probado a temperaturas extremadamente frías.
En este nuevo esfuerzo, en lugar de una transición de estado fundamental, los investigadores utilizaron una transición de un estado metaestable más duradero en su MOT. Esto requería modificarlo para que funcionara solo con átomos de indio.
Una vez que se completó la reconfiguración, los investigadores crearon una nube compuesta por más de 500 millones de átomos de indio-115 en su MOT. Descubrieron que sus modificaciones permitieron enfriar los átomos a aproximadamente 1 mK durante 12,3 segundos, que es aproximadamente la misma cantidad de tiempo que se han utilizado los MOT para enfriar otros átomos. Sugieren que es probable que los MOT en general puedan cambiarse para enfriar también otros tipos de átomos.
Los investigadores señalan que aún no han utilizado su MOT personalizado para realizar experimentos en las nubes heladas, como realizar mediciones cuánticas, pero no ven ninguna razón por la que no sea factible. Concluyen que su técnica podría ser utilizada por otros investigadores para abrir nuevas vías de investigación sobre átomos en otras partes de la tabla periódica.
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