超冷分子的光谱精密测量与外场操控
作者单位：量子光学与光量子器件国家重点实验室激光光谱研究所物理电子工程学院山西大学极端光学协同创新中心
会议名称：《第六届全国计算原子与分子物理学术会议》
会议日期：2016年
学科分类：07[理学] 070203[理学-原子与分子物理] 0702[理学-物理学]
基 金：973 Program(No.2012CB921603) PCSIRT(No.IRT13076) NSF of China(No.91436108,No.61378014,No.61308023,No.61378015 and No.11434007)
关 键 词：超冷分子 光缔合 Feshbach共振 拉曼边带冷却 磁悬浮 光致频移
摘 要：超冷分子的理论和实验研究在过去的十几年间取得了令人瞩目的巨大成就,大大地扩展了原子分子物理的研究范畴。围绕超冷分子的制备及相关技术应用等开辟了很多新的研究领域,如超高分辨分子光谱、精密测量,分子量子态的精密操控,超冷化学以及量子模拟等。目前超冷分子的高效制备主要通过将预冷却的超冷原子光缔合或者磁缔合（Feshbach共振）来获得。我们实验小组近年来围绕超冷同核Cs2与异核Na Cs分子的制备和冷却做了很多工作:（1）开展了超冷Cs2分子的光缔合光谱与精密测量的研究。我们发展了高灵敏的探测技术,克服了超冷分子探测分辨率低的难题,获得了超冷铯分子长程区域内的超高分辨大范围振动光谱[1],对势能曲线近离解与远离解极限的较难探测区域分别做了深入的研究[2],通过对光谱数据的分析获得了准确的长程态分子相关系数[3],完成了激光诱导分子能级频移[4],以及分子最低振转能级[1]等的精密测量,进而精确地描绘了相应的势能曲线[1]。（2）异核分子方面,在双暗磁光阱中获得高密度的超冷Na原子和超冷Cs原子,通过光缔合方法制备超冷Na Cs极性分子,采用高灵敏的荧光光谱探测技术对分子结构进行探测及光谱研究。近期实验我们研究了超冷Na-Cs原子系统中的碰撞现象[5]。在此基础上优化系统,获得了超冷Na Cs分子的超精细机构光缔合光谱与相关能级数据。（3）为了获得温度在亚微开的原子样品,并在此基础上开展分子的Bose-Einstein凝聚,我们开展了超冷铯原子量子气体的实验研究。利用三维拉曼边带冷却技术将铯原子制备到F=3,m F=3的超精细Zeeman子能级上,并将其温度降至1.7μK。通过磁悬浮技术将铯原子样品装载到光学偶极阱中[6]。通过调节偏置磁场,观测到铯原子在48G附近的p波Feshbach共振,并研究了Feshbach共振附近的光缔合增强效应[7]。同时,我们发现光缔合激光光强诱导的光致频移可以通过外磁场来控制,研究了Feshbach共振附近的光致频移率[4]。