[發(fā)明專利]一種電磁感應(yīng)透明冷卻的方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310911464.7
• 申請(qǐng)日: 2023-07-25
• 公開（公告）號(hào): CN116666190B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛志超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華翊博奧（北京）量子科技有限公司
• 主分類號(hào): H01J49/42
• 分類號(hào): H01J49/42;G21K1/00;F25D31/00
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 韓輝峰;李丹

1.一種電磁感應(yīng)透明冷卻的方法，包括：

在外加磁場(chǎng)下，對(duì)被囚禁在離子阱中的核自旋的離子，施加第一泵浦光、第二泵浦光、偏振激光和偏振激光；

其中，所述核自旋的離子的基態(tài)能級(jí)和激發(fā)態(tài)能級(jí)均具有超精細(xì)能級(jí)結(jié)構(gòu)，原子的總角動(dòng)量量子數(shù)；

所述第一泵浦光，用于將所述基態(tài)能級(jí)的第一超精細(xì)能級(jí)耦合到激發(fā)態(tài)能級(jí)的第一超精細(xì)能級(jí)和/或第二超精細(xì)能級(jí)，所述第一超精細(xì)能級(jí)和所述第二超精細(xì)能級(jí)為所述超精細(xì)能級(jí)結(jié)構(gòu)中兩個(gè)不同的能級(jí)；所述基態(tài)能級(jí)的第一超精細(xì)能級(jí)和激發(fā)態(tài)能級(jí)的第一超精細(xì)能級(jí)具有相同的原子的總角動(dòng)量量子數(shù)，所述基態(tài)能級(jí)的第二超精細(xì)能級(jí)和激發(fā)態(tài)能級(jí)的第二超精細(xì)能級(jí)具有相同的原子的總角動(dòng)量量子數(shù)；所述偏振激光為電磁感應(yīng)透明冷卻EIT的泵浦光，用于將所述基態(tài)能級(jí)的第二超精細(xì)能級(jí)耦合到激發(fā)態(tài)能級(jí)的第二超精細(xì)能級(jí)；所述偏振激光為EIT的探測(cè)光，用于將所述基態(tài)能級(jí)的第二超精細(xì)能級(jí)耦合到激發(fā)態(tài)能級(jí)的第一超精細(xì)能級(jí)和/或第二超精細(xì)能級(jí)；所述第二泵浦光，用于將離子亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)與高激發(fā)態(tài)能級(jí)耦合，使得落入其中的布居數(shù)轉(zhuǎn)移回到基態(tài)能級(jí)與激發(fā)態(tài)能級(jí)的循環(huán)；所述高激發(fā)態(tài)能級(jí)包括除所述基態(tài)能級(jí)和所述能級(jí)之外的其他能級(jí)，所述離子包括：除核自旋為1/2且第一超精細(xì)能級(jí)總角動(dòng)量量子數(shù)小于第二超精細(xì)能級(jí)總角動(dòng)量量子數(shù)時(shí)的離子。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)離子的核自旋為1/2且第一超精細(xì)能級(jí)總角動(dòng)量量子數(shù)大于第二超精細(xì)能級(jí)總角動(dòng)量量子數(shù)時(shí)，所述方法還包括：

以所述第一泵浦光作為EIT的泵浦光，將所述偏振激光和偏振激光替換為第三泵浦光，第三泵浦光為EIT的探測(cè)光，用于將所述基態(tài)能級(jí)的第二超精細(xì)能級(jí)耦合到激發(fā)態(tài)能級(jí)的第一超精細(xì)能級(jí)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述耦合包含預(yù)設(shè)的失諧；

其中，所述失諧的失諧量小于離子對(duì)應(yīng)于基態(tài)能級(jí)與激發(fā)態(tài)能級(jí)躍遷的自然線寬的20倍。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一泵浦光至少包含偏振成分。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)的失諧包括：

藍(lán)失諧、紅失諧、近共振和共振。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述EIT泵浦光的光強(qiáng)強(qiáng)于EIT探測(cè)光的光強(qiáng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述外加磁場(chǎng)包括：

由永磁體和/或線圈在所述離子處施加的預(yù)設(shè)強(qiáng)度的磁場(chǎng)；

其中，所述預(yù)設(shè)強(qiáng)度的磁場(chǎng)用于引起能級(jí)自然的塞曼能級(jí)劈裂，并確定量子化方向。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二泵浦光含有覆蓋所有的亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)的超精細(xì)能級(jí)結(jié)構(gòu)的兩種以上頻率成分。

9.一種電磁感應(yīng)透明冷卻的裝置，包括：磁場(chǎng)單元、離子阱和激光單元；其中，

離子阱設(shè)置為：囚禁核自旋的離子；

磁場(chǎng)單元設(shè)置為：對(duì)被囚禁在離子阱中的核自旋的離子施加外加磁場(chǎng)；

激光單元設(shè)置為：對(duì)被囚禁在離子阱中的核自旋的離子，施加第一泵浦光、第二泵浦光、偏振激光和偏振激光；

其中，所述核自旋的離子的基態(tài)能級(jí)和激發(fā)態(tài)能級(jí)均具有超精細(xì)能級(jí)結(jié)構(gòu)，原子的總角動(dòng)量量子數(shù)；所述第一泵浦光，用于將所述基態(tài)能級(jí)的第一超精細(xì)能級(jí)耦合到激發(fā)態(tài)能級(jí)的第一超精細(xì)能級(jí)和/或第二超精細(xì)能級(jí)，所述第一超精細(xì)能級(jí)和所述第二超精細(xì)能級(jí)為所述超精細(xì)能級(jí)結(jié)構(gòu)中兩個(gè)不同的能級(jí)；所述基態(tài)能級(jí)的第一超精細(xì)能級(jí)和激發(fā)態(tài)能級(jí)的第一超精細(xì)能級(jí)具有相同的原子的總角動(dòng)量量子數(shù)，所述基態(tài)能級(jí)的第二超精細(xì)能級(jí)和激發(fā)態(tài)能級(jí)的第二超精細(xì)能級(jí)具有相同的原子的總角動(dòng)量量子數(shù)；所述偏振激光為電磁感應(yīng)透明冷卻EIT的泵浦光，用于將所述基態(tài)能級(jí)的第二超精細(xì)能級(jí)耦合到激發(fā)態(tài)能級(jí)的第二超精細(xì)能級(jí)；所述偏振激光為EIT的探測(cè)光，用于將所述基態(tài)能級(jí)的第二超精細(xì)能級(jí)耦合到激發(fā)態(tài)能級(jí)的第一超精細(xì)能級(jí)和/或第二超精細(xì)能級(jí)；所述第二泵浦光，用于將離子亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)與高激發(fā)態(tài)能級(jí)耦合，使得落入其中的布居數(shù)轉(zhuǎn)移回到基態(tài)能級(jí)與激發(fā)態(tài)能級(jí)的循環(huán)；所述高激發(fā)態(tài)能級(jí)包括除所述基態(tài)能級(jí)和所述能級(jí)之外的其他能級(jí)，所述離子包括：除核自旋為1/2且第一超精細(xì)能級(jí)總角動(dòng)量量子數(shù)小于第二超精細(xì)能級(jí)總角動(dòng)量量子數(shù)時(shí)的離子。