文/陳根

根據(jù)交流斯塔克效應，利用激光駐波場中原子感應的偶極力能將中性冷原子囚禁在波長尺度的范圍內(nèi)，當激光頻率相對原子共振頻率是紅失諧(即負失諧)時，原子將被俘獲在駐波場的波腹處；反之，當激光頻率為藍失諧時，原子將被囚禁在波節(jié)處。根據(jù)這一光學偶極囚禁原理，將冷原子裝載于多柬激光相互干涉形成的周期性網(wǎng)狀勢阱，即可實現(xiàn)冷原子的一維、二維或三維微光學囚禁，從而形成冷原子的空間周期性排列，類似于固體物理中的“晶體結構”，為此人們稱之為“光學晶格”。

激光在這種晶格的構造中起著關鍵作用。每個激光器都會產(chǎn)生具有嚴格定義的恒定參數(shù)的電磁波，幾乎可以任意修改。當激光束正確匹配時，可以創(chuàng)建具有眾所周知特性的晶格。通過波的重疊，可以獲得最小的電勢，其布置使得能夠模擬從固態(tài)物理學中眾所周知的系統(tǒng)和模型。這種準備好的系統(tǒng)的優(yōu)點是修改這些極小值的位置的相對簡單的方法，這實際上意味著可以準備各種類型的晶格。

近日，波蘭科學院核物理研究所的科學家稱，用適當制備的光阱捕獲的超冷原子可以將自己排列成令人驚訝、復雜的，迄今尚未觀察到的結構。根據(jù)他們最近的預測，光學晶格中的物質(zhì)應以受控方式形成拉伸和不均勻的量子環(huán)。

該研究成果論文發(fā)表在《物理科學報告》上，由于其簡單性，可以在實驗室實驗中快速驗證光阱中所描述的超冷原子系統(tǒng)。