近日，中科院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所波譜與原子分子物理國家重點(diǎn)實驗室詹明生研究組取得最新研究進(jìn)展——瓶狀藍(lán)失諧光偶極阱囚禁單個原子。這是該研究組在中性單原子囚禁領(lǐng)域繼紅失諧阱囚禁單原子和旋轉(zhuǎn)單原子后取得的又一重要進(jìn)展。該研究成果已于近期發(fā)表在美國光學(xué)學(xué)會期刊Optics Letters [Vol. 35 , 2164–2166 (2010)]上。

　　現(xiàn)在國際上單個原子大都采用聚焦高斯光束在焦點(diǎn)處形成紅失諧偶極阱以實現(xiàn)囚禁。但因為原子被束縛在光強(qiáng)最強(qiáng)的地方，所以光子散射率較高，不利于量子態(tài)的保存。相對來說，藍(lán)失諧阱中原子被囚禁在光強(qiáng)最弱的地方，因此量子態(tài)退相干時間更長。

　　在最新研究中，研究組成員許鵬和何曉東等人利用空間光調(diào)制器調(diào)節(jié)相對于銣原子藍(lán)失諧的激光的位相，實現(xiàn)了在聚焦點(diǎn)處光強(qiáng)分布為中空的瓶狀光束，并使得中空的區(qū)域滿足“碰撞阻塞條件”，這樣在磁光阱共振光的幫助下，兩個及更多的原子將不能被偶極阱穩(wěn)定地束縛，也就意味著該阱最多只能囚禁一個原子。

　　實驗還觀察到了原子熒光的的臺階信號，并測得在該阱中單個原子生存的壽命可達(dá)3.6s。相對于其他在光晶格和腔中的藍(lán)失諧單原子阱，該方法具有更易尋址和更易于集成的優(yōu)點(diǎn)，且可以在空間自由移動。