Лазерное охлаждение и БЭК

Проф. Татьяна Юрьевна Голубева

Программа курса лекций 
1-й год магистратуры (5 курс)

1. Введение: понятие температуры охлаждение, шкала охлаждений, методы, принципиальные ограничения, цели (2 часа).

2.  Основные понятия: матрица плотности, спонтанное излучение, оптические уравнения Блоха (4 часа).

3. Силы, действующие на неподвижный 2-х уровневый атом, взаимодействующий со световым полем. Градиентная сила. Сила спонтанного светового давления. Эффект Капицы-Дирака для ионов (4 часа)

4. Силы, действующие на движущийся 2-х уровневый атом, взаимодействующий со световым полем. Эффект Доплера. Доплеровское охлаждение. Техника замедления атомного луча. 3-х мерные схемы лазерного охлаждения (4 часа).

5. Охлаждение ниже доплеровского предела (Сизифово охлаждение). Метод поляризационного градиента (Cohen-Tannoudji). Метод магнитно-индуцированного лазерного охлаждения. Охлаждение в сильном магнитном поле (6 часов).

6. Магнитные ловушки для нейтральных атомов. Оптические и магнито-оптические ловушки. Ионные ловушки (ловушка Пауля) (4 часа).

7. Охлаждение выпариванием (Evaporative Cooling). Бозе-Эйнштейновский конденсат (BEC). Соотношение скорости и предела охлаждения (2 часа).

8. Применение холодных атомов в атомной интерферометрии. Атомные зеркала. Атомные линзы (2 часа).

9. Атомные часы (2 часа).

10. Бозе-Эйнштейновский конденсат (2 часа).

Литература

Harold J. Metcalf, Peter van der Straten, Laser Cooling and Trapping, Springer, 2002.