Hispanopedia Wiki
Articulo de referencia

Refrigeración láser

Fotografía de átomos de litio enfriados por láser. La mancha brillante corresponde a aproximadamente 7 mil millones de átomos de litio que dispersan la luz de 671 nm utilizada...

Hispanopedia WikiContenido en espanolLectura gratuita
Fotografía de átomos de litio enfriados por láser. La mancha brillante corresponde a aproximadamente 7 mil millones de átomos de litio que dispersan la  luz de 671 nm utilizada para enfriarlos con láser a una temperatura de unos cientos de microkelvin. La nube tiene una  extensión de unos 5 mm. En primer plano se puede ver una ventana del sistema de vacío donde se atrapa el litio, junto con la óptica de soporte. Posteriormente, los átomos de litio se enfrían por evaporación para formar un condensado de Bose-Einstein .
Átomos de litio enfriados por láser siendo cargados en una trampa magnetoóptica desde un ralentizador Zeeman.

El enfriamiento láser abarca diversas técnicas en las que átomos , moléculas y pequeños sistemas mecánicos se enfrían con luz láser . La energía dirigida de los láseres suele asociarse con el calentamiento de materiales, por ejemplo, en el corte láser , por lo que puede resultar contraintuitivo que el enfriamiento láser a menudo produzca temperaturas de muestra cercanas al cero absoluto . Se utiliza habitualmente en experimentos de física atómica, donde se manipulan y miden los átomos enfriados por láser. También se emplea en tecnologías como las arquitecturas de computación cuántica basadas en átomos.

El enfriamiento láser reduce el movimiento térmico aleatorio de las partículas o las vibraciones aleatorias de los sistemas mecánicos. En el caso de átomos y moléculas, esto reduce el efecto Doppler en la espectroscopia, lo que permite realizar mediciones de alta precisión e incorporar instrumentos como relojes ópticos . La reducción de la energía térmica también facilita la carga eficiente de átomos y moléculas en trampas, donde pueden utilizarse en experimentos o dispositivos basados ​​en átomos durante periodos de tiempo más prolongados.

El enfriamiento láser se basa en el cambio de momento que se produce cuando un objeto, como un átomo, absorbe y reemite un fotón (una partícula de luz). Los átomos se enfriarán en una dimensión si se iluminan con un par de haces láser que se propagan en direcciones opuestas, cuyas frecuencias (y energía) son inferiores a la temperatura de transición de enfriamiento láser de los átomos. La luz se absorberá preferentemente del haz láser que se propaga en dirección opuesta al movimiento del átomo debido al efecto Doppler . La luz absorbida es reemitida por el átomo en una dirección aleatoria. Tras repetirse este proceso, el movimiento aleatorio de los átomos se reducirá a lo largo del eje de enfriamiento láser. Con tres pares de haces láser que se propagan en direcciones opuestas a lo largo de las tres direcciones espaciales, una nube de átomos calientes se enfriará en tres dimensiones. Dicha nube de átomos fríos se expandirá más lentamente debido a la disminución de la distribución de velocidad de la nube, lo que corresponde a una temperatura más baja y, por lo tanto, a átomos más fríos. [ 1 ] Para un conjunto de partículas, su temperatura termodinámica es proporcional a la varianza de su velocidad, por lo tanto, cuanto menor sea la distribución de velocidades, menor será la temperatura de las partículas.

Historia

Presión de radiación

La presión de radiación del Sol impulsa los gases, iones y polvo desde el núcleo de un cometa, formando dos colas distintas. Las partículas de gas más ligeras son expulsadas directamente desde el Sol, mientras que las partículas de polvo más pesadas siguen una trayectoria curva.

La presión de radiación es la fuerza que la radiación electromagnética ejerce sobre la materia. En 1873, James Clerk Maxwell publicó su tratado sobre electromagnetismo , donde predijo la presión de radiación. [ 2 ] Esta fuerza fue demostrada experimentalmente por primera vez por Pyotr Lebedev y presentada en el Congreso Internacional de Física durante la Exposición Universal de París de 1900 , [ 3 ] y posteriormente publicada con mayor detalle en 1901. [ 4 ] Tras las mediciones de Lebedev, Ernest Fox Nichols y Gordon Ferrie Hull también demostraron la fuerza de la presión de radiación en 1901, [ 5 ] con una medición más precisa publicada en 1903. [ 6 ] [ 7 ]

La luz puede impulsar transiciones atómicas (o moleculares) que cambian el estado interno del átomo y le dan un impulso de momento (presión de radiación). Las transiciones se impulsan fuertemente cuando la frecuencia de la luz está cerca de una frecuencia de transición atómica o molecular. El átomo de sodio es históricamente notable porque tiene una transición fuerte a 589  nm, una longitud de onda cercana a la sensibilidad máxima del ojo humano. Esto hizo relativamente fácil observar la interacción de la luz con los átomos de sodio. En 1933, Otto Frisch desvió un haz atómico de átomos de sodio con luz. [ 8 ] Esta fue la primera constatación de la presión de radiación actuando sobre un átomo o molécula.

Propuestas de refrigeración láser

La introducción de láseres en experimentos de espectroscopia atómica fue el precursor de las propuestas de enfriamiento láser a mediados de la década de 1970. El enfriamiento láser fue propuesto por separado en 1975 por dos grupos de investigación diferentes: Theodor W. Hänsch y Arthur Leonard Schawlow , [ 9 ] y David J. Wineland y Hans Georg Dehmelt . [ 10 ] Ambas propuestas describieron el proceso de enfriamiento láser más simple, conocido como enfriamiento Doppler , donde la luz láser sintonizada por debajo de la frecuencia de resonancia de un átomo es absorbida preferentemente por los átomos que se mueven hacia el láser y después de la absorción se emite un fotón en una dirección aleatoria.

En 1977, Arthur Ashkin presentó un artículo que describía cómo el enfriamiento Doppler podía utilizarse para proporcionar la amortiguación necesaria para introducir átomos en una trampa óptica. [ 11 ] En este trabajo, hizo hincapié en cómo esto permitiría realizar mediciones espectroscópicas prolongadas , lo que aumentaría la precisión. También analizó el uso de trampas ópticas superpuestas para estudiar las interacciones entre diferentes átomos.

Primeros resultados de enfriamiento láser

Tras las propuestas de enfriamiento láser, en 1978 dos grupos de investigación —el de Wineland, Robert Drullinger y Fred Walls del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST), y el de Werner Neuhauser, Martin Hohenstatt, Peter E. Toschek y Dehmelt de la Universidad de Washington— lograron enfriar átomos mediante láser. El grupo del NIST buscaba reducir el efecto del ensanchamiento Doppler en la espectroscopia. Enfriaron iones de magnesio en una trampa de Penning a menos de 40  K. El grupo de Washington enfrió iones de bario.

El primer enfriamiento láser de átomos neutros fue realizado con sodio por Victor Balykin , Vladilen Letokhov y Vladimir Minogin en el Instituto de Espectroscopia de la Academia Rusa de Ciencias en Moscú en 1981. [ 12 ]

avances modernos

Átomos

Número acumulado de sistemas atómicos únicos, incluidos diferentes estados de ionización (rojo) e isótopos únicos (azul) que se han enfriado con láser en función del año.

El límite de enfriamiento Doppler para transiciones de dipolo eléctrico suele estar en el rango de los cientos de microkelvin. En la década de 1980, este límite se consideraba la temperatura mínima alcanzable. Por lo tanto, fue una sorpresa cuando los átomos de sodio se enfriaron a 43  microkelvin, cuando su límite de enfriamiento Doppler es de 240  microkelvin. [ 13 ] Esta temperatura inesperadamente baja se explicó considerando la interacción de la luz láser polarizada con más estados y transiciones atómicas. Se decidió que las concepciones previas del enfriamiento láser eran demasiado simplistas. [ 14 ] Estos resultados fueron una parte fundamental del Premio Nobel de Física de 1997 , otorgado a Claude Cohen-Tannoudji , Steven Chu y William Daniel Phillips "por el desarrollo de métodos para enfriar y atrapar átomos con luz láser". [ 15 ]

Los importantes avances en el enfriamiento láser de los años 70 y 80 dieron lugar a varias mejoras en la tecnología preexistente y a nuevos descubrimientos con temperaturas ligeramente superiores al cero absoluto . Los procesos de enfriamiento se utilizaron para aumentar la precisión de los relojes atómicos y mejorar las mediciones espectroscópicas, y condujeron a la observación de un nuevo estado de la materia a temperaturas ultrafrías. [ 16 ] [ 14 ] El nuevo estado de la materia, el condensado de Bose-Einstein , fue observado en 1995 por Eric Cornell , Carl Wieman y Wolfgang Ketterle . [ 17 ]

Átomos exóticos

La mayoría de los experimentos de enfriamiento láser llevan los átomos casi al reposo en el sistema de referencia del laboratorio, pero también se ha logrado el enfriamiento de átomos relativistas (estrechando su distribución de velocidad). En 1990, un grupo de JGU enfrió con láser un haz de 7 Li + en un anillo de almacenamiento desdeDe 260  K a menos de 3 K utilizando dos láseres que se propagan en direcciones opuestas y que abordan la misma transición, pero a514,5  nm y584,8  nm para compensar el gran desplazamiento Doppler . [ 18 ]

También se ha demostrado el enfriamiento láser de antimateria, primero en 2021 por la colaboración ALPHA en átomos de antihidrógeno. [ 19 ] En 2024, el positronio , compuesto por un electrón y un positrón, fue enfriado con láser a aproximadamente 1 K. [ 20 ]

Moléculas

Gráfico que muestra el número creciente de moléculas enfriadas por láser en función del año.
Moléculas enfriadas directamente por láser.

Las moléculas son mucho más difíciles de enfriar con láser que los átomos, debido a sus grados de libertad vibracionales y rotacionales. Estos grados de libertad adicionales dan lugar a más niveles de energía que pueden poblarse mediante la desintegración de estados excitados, lo que requiere más láseres que para los átomos, con el fin de abordar la estructura de niveles más compleja. Las desintegraciones vibracionales son particularmente difíciles porque no existen reglas de simetría que restrinjan los estados vibracionales que pueden poblarse.

En 2010, un equipo de Yale liderado por Dave DeMille enfrió con éxito una molécula diatómica mediante láser . [ 21 ] En 2016, un grupo del MPQ enfrió con éxito formaldehído a420  μK mediante enfriamiento optoeléctrico de Sísifo. [ 22 ] En 2022, un grupo de Harvard logró enfriar y atrapar CaOH con láser hasta720(40)  μK en una trampa magnetoóptica . [ 23 ]

Sistemas mecánicos

A partir de la década de 2000, se aplicó el enfriamiento láser a pequeños sistemas mecánicos , desde pequeñas vigas en voladizo hasta los espejos utilizados en el observatorio LIGO . Estos dispositivos están conectados a un sustrato mayor, como una membrana mecánica fijada a un marco, o bien se encuentran en trampas ópticas; en ambos casos, el sistema mecánico es un oscilador armónico. El enfriamiento láser reduce las vibraciones aleatorias del oscilador mecánico, eliminando los fonones térmicos del sistema.

 En 2007, un equipo del MIT logró enfriar con láser un objeto macroscópico (1 gramo) a 0,8  K. [ 24 ] En 2011, un equipo del Instituto Tecnológico de California y la Universidad de Viena se convirtieron en los primeros en enfriar con láser un objeto mecánico (10  μm × 1 μm) a su estado fundamental cuántico. [ 25 ] 

Métodos

La primera aplicación del enfriamiento láser y el método más extendido para enfriar átomos y moléculas (hasta el punto de que a menudo se le denomina simplemente "enfriamiento láser") es el enfriamiento Doppler .

enfriamiento Doppler

El enfriamiento Doppler es, con diferencia, el método más común de enfriamiento láser. Se utiliza para enfriar gases de baja densidad hasta el límite de enfriamiento Doppler , que para el rubidio (una opción popular en el campo de la física atómica) ronda los 150 microkelvin . A menudo se combina con un gradiente de campo magnético para crear una trampa magnetoóptica . 

En el enfriamiento Doppler, inicialmente, la frecuencia de la luz se ajusta ligeramente por debajo de una transición electrónica en el átomo . Debido a que la luz está desintonizada hacia el "rojo" (es decir,  a menor frecuencia) de la transición, los átomos absorberán más fotones si se mueven hacia la fuente de luz, debido al efecto Doppler . Por lo tanto, si se aplica luz desde dos direcciones opuestas, los átomos siempre dispersarán más fotones del haz láser que apunta en dirección opuesta a su movimiento. En cada evento de dispersión, el átomo pierde un momento igual al del fotón. Si el átomo, que ahora se encuentra en estado excitado, emite un fotón espontáneamente, recibirá un impulso de la misma cantidad de momento, pero en una dirección aleatoria. Dado que el cambio inicial de momento es una pérdida pura (en dirección opuesta al movimiento), mientras que el cambio subsiguiente es aleatorio, el resultado probable del proceso de absorción y emisión es reducir el momento del átomo y, por lo tanto, su velocidad , siempre que su velocidad inicial fuera mayor que la velocidad de retroceso al dispersar un solo fotón. Si la absorción y la emisión se repiten muchas veces, la velocidad media y, por lo tanto, la energía cinética del átomo, disminuirán. Dado que la temperatura de un grupo de átomos es una medida de la energía cinética interna aleatoria media, esto equivale a enfriar los átomos.

Cuando los átomos se enfrían mediante el efecto Doppler en tres dimensiones, tradicionalmente mediante 6 haces láser de frecuencia roja que se propagan en direcciones opuestas, esto se denomina melaza óptica porque los átomos se mueven lentamente, como si se movieran a través de melaza.

Refrigeración sub-Doppler

Tras el enfriamiento Doppler, suele ser útil enfriar los átomos (o moléculas) por debajo de su límite Doppler. Esto se logra mediante diversas técnicas de enfriamiento sub-Doppler. Diferentes estructuras atómicas se adaptan a distintas técnicas de enfriamiento sub-Doppler. Por ejemplo, se utiliza melaza gris con litio y potasio porque presentan una estructura hiperfina no resuelta en sus estados excitados, donde el enfriamiento por gradiente de polarización no sería efectivo.

Los métodos de enfriamiento sub-Doppler incluyen:

Otros métodos

Otros métodos de enfriamiento láser incluyen:

Aplicaciones

El enfriamiento láser es omnipresente en el campo de la física atómica. Reducir el movimiento aleatorio de los átomos ofrece varias ventajas, entre ellas la capacidad de atraparlos mediante campos ópticos o magnéticos. Las mediciones espectroscópicas de una muestra atómica fría también presentarán menores incertidumbres sistemáticas debidas al movimiento térmico.

A menudo se utilizan múltiples técnicas de enfriamiento láser en un solo experimento para preparar una muestra fría de átomos, que posteriormente se manipula y mide. En un experimento representativo, se genera un vapor de átomos de estroncio en un horno caliente que sale del horno como un haz atómico. Después de salir del horno, los átomos se enfrían mediante efecto Doppler en dos dimensiones transversales a su movimiento para reducir la pérdida de átomos debido a la divergencia del haz atómico. El haz atómico se ralentiza y enfría con un ralentizador Zeeman para optimizar la eficiencia de carga de átomos en una trampa magnetoóptica (MOT), que enfría los átomos mediante efecto Doppler, y que opera en la transición 1 S 0 → 1 P 1 con láseres a 461  nm. La MOT pasa de usar luz a 461  nm a usar luz a 689  nm para impulsar la transición 1 S 0 → 3 P 1 , que es una transición estrecha, para obtener átomos aún más fríos. A continuación, los átomos se transfieren a una trampa de dipolo óptico donde, mediante enfriamiento por evaporación, alcanzan temperaturas en las que pueden incorporarse eficazmente a una red óptica.

El enfriamiento láser es fundamental para los esfuerzos de computación cuántica basados ​​en átomos neutros e iones atómicos atrapados. En una trampa de iones, el enfriamiento Doppler reduce el movimiento aleatorio de los iones, lo que permite que formen una estructura cristalina bien ordenada dentro de la trampa. Tras el enfriamiento Doppler, los iones suelen enfriarse hasta su estado fundamental de movimiento para reducir la decoherencia durante las compuertas cuánticas entre iones.

Equipo

El enfriamiento láser de átomos requiere equipo científico que, al ensamblarse, forma una máquina de átomos fríos. Estas máquinas constan de dos partes: una cámara de vacío que alberga los átomos enfriados por láser y los sistemas láser utilizados para el enfriamiento, así como para la preparación y manipulación de los estados atómicos y la detección de los átomos. El enfriamiento láser de moléculas generalmente requiere más láseres y moduladores ópticos (como electroópticos y acustoópticos) para abordar la estructura molecular más compleja. Los sistemas mecánicos también necesitan un sistema de vacío, ya que la amortiguación de los gases de fondo los equilibra rápidamente con la temperatura del gas. Los sistemas mecánicos generalmente solo necesitan un láser, elegido por su fiabilidad y tiempo de coherencia, como los láseres Nd:YAG o los láseres de fibra , dado que los dispositivos mecánicos son reflectantes en un rango muy amplio de longitudes de onda.

Sistema de vacío

Cámara de vacío para una trampa magnetoóptica (MOT) de rubidio. La distancia entre orificios de la placa de pruebas es de 1 pulgada. La celda de vidrio donde se atrapan los átomos se encuentra a la izquierda. Esta celda se inserta entre bobinas de campo magnético y los átomos son alcanzados por 6 haces que se propagan en direcciones opuestas para conformar una MOT.

Para que los átomos se enfríen mediante láser, no pueden colisionar con partículas de gas a temperatura ambiente. Dichas colisiones calentarían drásticamente los átomos y los expulsarían de trampas débiles. Las tasas de colisión aceptables para máquinas de átomos fríos suelen requerir presiones de vacío de 10⁻⁹ Torr , y con frecuencia se necesitan presiones cientos o incluso miles de veces menores. Para lograr estas bajas presiones, se necesita una cámara de vacío. Esta cámara suele incluir ventanas para que los átomos puedan ser irradiados con láseres (por ejemplo, para el enfriamiento láser) y para detectar la luz emitida por los átomos o la absorción de luz por parte de estos. La cámara de vacío también requiere una fuente atómica para los átomos que se enfriarán con láser. La fuente atómica generalmente se calienta para producir átomos térmicos que puedan enfriarse con láser. Para los experimentos de atrapamiento de iones, el sistema de vacío también debe contener la trampa de iones, con los pasamuros eléctricos adecuados para la misma.

Los sistemas de átomos neutros suelen emplear una trampa magnetoóptica (MOT) como una de las primeras etapas en la recolección y enfriamiento de átomos. En una MOT, las bobinas de campo magnético se colocan normalmente fuera de la cámara de vacío para generar gradientes de campo magnético.

Láseres

El láser necesario para las máquinas de átomos fríos depende completamente del átomo elegido. Cada átomo tiene transiciones electrónicas únicas en longitudes de onda muy distintas que deben ser excitadas para que el átomo pueda enfriarse con láser. El rubidio, por ejemplo, es un átomo muy utilizado que requiere excitar dos transiciones con luz láser a 780 nm, separadas por unos pocos GHz. La luz para el rubidio se puede generar a partir de un láser de señal a 780 nm y un modulador electroóptico . Generalmente se utilizan decenas de mW (y a menudo cientos de mW para enfriar muchos más átomos) para enfriar átomos neutros. Los iones atrapados, por otro lado, requieren microvatios de potencia óptica, ya que generalmente están fuertemente confinados y la luz láser se puede enfocar a un punto pequeño. El ion estroncio, por ejemplo, requiere luz a 422 nm y 1092 nm para enfriarse mediante el efecto Doppler. Debido a los pequeños desplazamientos Doppler que implica el enfriamiento láser, se requieren láseres muy estrechos, del orden de unos pocos MHz, para este proceso. Estos láseres suelen estabilizarse mediante celdas de referencia para espectroscopia, cavidades ópticas o, en ocasiones, medidores de longitud de onda, de modo que la luz láser pueda ajustarse con precisión en relación con las transiciones atómicas.

Rayos láser utilizados para enfriar, atrapar e interrogar átomos de iterbio en un reloj de red óptica.

Véase también

Referencias

  1. ↑ Phillips, William D. (1998). "Conferencia Nobel: Enfriamiento láser y atrapamiento de átomos neutros" . Reviews of Modern Physics . 70 (3): 721– 741. Bibcode : 1998RvMP...70..721P . doi : 10.1103/revmodphys.70.721 .
  2. ↑ Maxwell, JC (1873). Tratado sobre electricidad y magnetismo, II (1.ª ed.). Oxford. pág. 391.  {{cite book}}: CS1 mantenimiento: falta el editor de ubicación ( enlace )
  3. ^ Lebedew, Piotr (1900). Les force de Maxwell-Bartoli dues à la pression de la lumière (PDF) . Rapports présentés au Congrès International de Physique (en francés). vol. 2. París. pag. 133.  
  4. ^ Lebedew, P. (1901). "Untersuchungen über die Druckkräfte des Lichtes" . Annalen der Physik (en alemán). 311 (11): 433– 458. Bibcode : 1901AnP...311..433L . doi : 10.1002/andp.19013111102 .
  5. ↑ Nichols, EF ; Hull, GF (1901). "Comunicación preliminar sobre la presión de la radiación térmica y luminosa" . Physical Review . Serie I. 13 (5): 307–320 . Bibcode : 1901PhRvI..13..307N . doi : 10.1103/PhysRevSeriesI.13.307 .
  6. ↑ Nichols, EF ; Hull, GF (1903). "La presión debida a la radiación. (Segundo artículo)" . Physical Review . 17 (1): 26–50 . Bibcode : 1903PhRvI..17...26N . doi : 10.1103/PhysRevSeriesI.17.26 .
  7. ↑ Nichols, EF ; Hull, GF (1903). "La presión debida a la radiación. (Segundo artículo)" . Physical Review . 17 (2): 91–104 . Bibcode : 1903PhRvI..17...91N . doi : 10.1103/PhysRevSeriesI.17.91 .
  8. ^ Frisch, R. (1933). "Experimenteller Nachweis des Einsteinschen Strahlungsrückstoßes" . Zeitschrift für Physik (en alemán). 86 ( 1– 2): 42– 48. Bibcode : 1933ZPhy...86...42F . doi : 10.1007/BF01340182 . S2CID 123038196 . 
  9. ↑ Hänsch, TW ; Schawlow, AL (enero de 1975). "Enfriamiento de gases mediante radiación láser" . Optics Communications . 13 (1): 68–69 . Bibcode : 1975OptCo..13...68H . doi : 10.1016/0030-4018(75)90159-5 .
  10. ↑ Wineland, David ; Dehmelt, Hans (1 de enero de 1975). "Propuesta de espectroscopia de fluorescencia láser 10 14 ∆ ν < ν en el oscilador monoiónico T1 + III". Boletín de la Sociedad Física Americana . 20 (4): 637.
  11. ↑ Ashkin, A. (20 de marzo de 1978). "Atrapamiento de átomos por presión de radiación de resonancia". Physical Review Letters . 40 (12): 729– 732. Bibcode : 1978PhRvL..40..729A . doi : 10.1103/PhysRevLett.40.729 .
  12. ↑ Andreev, SV; Balykin, VI; Letokhov, VS; Minogin, VG (mayo de 1982). "Ralentización radiativa y monocromatización de un haz de átomos de sodio en un haz láser que se propaga en sentido contrario". JETP Lett . 82 : 1429–1441 .
  13. ↑ Paul D. Lett; Richard N. Watts; Christoph I. Westbrook; William D. Phillips; A. Winnicki; Phillip L. Gould; Harold J. Metcalf (1988). " Observación de átomos enfriados por láser por debajo del límite Doppler" . Physical Review Letters . 61 (2): 169– 172. Bibcode : 1988PhRvL..61..169L . doi : 10.1103/PhysRevLett.61.169 . PMID 10039050. S2CID 8479501 .  
  14. 1 2 Bardi, Jason Socrates (2008-04-02). "Focus: Landmarks: Laser Cooling of Atoms" . Physics . 21 : 11. doi : 10.1103/physrevfocus.21.11 .
  15. ↑ "El Premio Nobel de Física de 1997" . Fundación Nobel. Archivado del original el 7 de octubre de 2008. Consultado el 9 de octubre de 2008 .
  16. ↑ Adams, Charles S.; Riis, Erling. "Enfriamiento láser y manipulación de partículas neutras" (PDF) . New Optics . Archivado del original (PDF) el 15 de noviembre de 2017. Consultado el 6 de mayo de 2017 .
  17. ↑ Chin, Cheng (1 de junio de 2016). "Los gases atómicos ultrafríos siguen en auge" . National Science Review . 3 (2): 168– 170. doi : 10.1093/nsr/nwv073 .
  18. ↑ Schröder, S.; Klein, R.; Abucheos, N.; Gerhard, M.; Grieser, R.; Huber, G.; Karafillidis, A.; Krieg, M.; Schmidt, N.; Kühl, T.; Neumann, R.; Balykin, V.; Grieser, M.; Habs, D.; Jaeschke, E.; Krämer, D.; Kristensen, M.; Música, M.; Petrich, W.; Schwalm, D.; Sigray, P.; Steck, M.; Wanner, B.; Wolf, A. (11 de junio de 1990). "Primer enfriamiento por láser de iones relativistas en un anillo de almacenamiento". Cartas de revisión física . 64 (24): 2901– 2904. Código bibliográfico : 1990PhRvL..64.2901S . doi : 10.1103/PhysRevLett.64.2901 . PMID 10041842 . 
  19. ^ Panadero, CJ; Bertsche, W.; Capra, A.; Carruth, C.; César, CL; Charlton, M.; Christensen, A.; Collister, R.; Mathad, A. Cridland; Eriksson, S.; Evans, A.; Evetts, N.; Fajáns, J.; Friesen, T.; Fujiwara, MC; Gill, DR; Grandemange, P.; Granum, P.; Hangst, JS; Hardy, WN; Hayden, YO; Hodgkinson, D.; Cazador, E.; Isaac, California; Johnson, MA; Jones, JM; Jones, SA; Jonsell, S.; Khramov, A.; Knapp, P.; Kurchaninov, L.; Madsen, N.; Maxwell, D.; McKenna, JTK; Menario, S.; Michan, JM; Momose, T.; Mullan, PS; Múnich, JJ; Olchanski, K.; Olín, A.; Peszka, J.; Powell, A.; Pusa, P.; Rasmussen, C. Ø; Robicheaux, F.; Sacramento, RL; Sameed, M.; Sarid, E.; Silveira, DM; Starko, DM; Entonces, C.; Tartamudeo, G.; Tharp, TD; Thibeault, A.; Thompson, Rhode Island; van der Werf, DP; Wurtele, JS (abril de 2021). "Enfriamiento por láser de átomos de antihidrógeno" . Naturaleza . 592 (7852): 35– 42. Bibcode : 2021Natur.592...35B . doi : 10.1038/s41586-021-03289-6 . PMC 8012212 . PMID 33790445 .  
  20. ↑ Shu, K.; Tajima, Y.; Uozumi, R.; Miyamoto, N.; Shiraishi, S.; Kobayashi, T.; Ishida, A.; Yamada, K.; Gladen, RW; Namba, T.; Asai, S.; Wada, K.; Mochizuki, I.; Hyodo, T.; Ito, K.; Michishio, K.; O'Rourke, BE; Oshima, N.; Yoshioka, K. (septiembre de 2024). "Enfriamiento de positrónio a velocidades ultrabajas con un tren de pulsos láser modulados en frecuencia" . Nature . 633 (8031): 793– 797. arXiv : 2310.08761 . Bibcode : 2024Natur.633..793S . doi : 10.1038/ s41586-024-07912-0 . PMC 11424484. PMID 39261730 .  
  21. ↑ ES Shuman; JF Barry; D. DeMille (2010). "Enfriamiento láser de una molécula diatómica". Nature . 467 (7317): 820– 823. arXiv : 1103.6004 . Bibcode : 2010Natur.467..820S . doi : 10.1038/nature09443 . PMID 20852614 . S2CID 4430586 .  
  22. ↑ Prehn, Alexander; Ibrügger, Martin; Glöckner, Rosa; Rempe, Gerhard; Zeppenfeld, Martin (10 de febrero de 2016). "Enfriamiento optoeléctrico de moléculas polares a temperaturas submililikelvin" . Physical Review Letters . 116 (6) 063005. arXiv : 1511.09427 . Bibcode : 2016PhRvL.116f3005P . doi : 10.1103/PhysRevLett.116.063005 . PMID 26918988. Recuperado el 10 de enero de 2024 . 
  23. ↑ NB Vilas; C. Hallas; L. Anderegg; P. Robichaud; A. Winnicki; D. Mitra; JM Doyle (2022). "Atrapamiento magnetoóptico y enfriamiento sub-Doppler de una molécula poliatómica". Nature . 606 (7912): 70– 74. arXiv : 2112.08349v1 . Bibcode : 2022Natur.606...70V . doi : 10.1038/s41586-022-04620-5 . PMID 35650357 . S2CID 245144894 .  
  24. ↑ "El enfriamiento láser acerca un objeto grande al cero absoluto" . ScienceDaily .
  25. ↑ "Equipo de Caltech utiliza luz láser para enfriar un objeto hasta su estado fundamental cuántico" . Caltech.edu . 5 de octubre de 2011. Consultado el 27 de junio de 2013 .
  26. ↑ Enfriamiento láser y atrapamiento de átomos neutros. Conferencia Nobel de William D. Phillips , 8 de diciembre de 1997: Phillips, William D. (1998). "Conferencia Nobel: Enfriamiento láser y atrapamiento de átomos neutros" . Reviews of Modern Physics . 70 (3): 721– 741. Bibcode : 1998RvMP...70..721P . doi : 10.1103/RevModPhys.70.721 .
  27. ↑ A. Aspect; E. Arimondo; R. Kaiser; N. Vansteenkiste; C. Cohen-Tannoudji (1988). "Enfriamiento láser por debajo de la energía de retroceso de un fotón mediante atrapamiento coherente de población selectivo de velocidad" . Physical Review Letters . 61 (7): 826– 829. Bibcode : 1988PhRvL..61..826A . doi : 10.1103/PhysRevLett.61.826 . PMID 10039440 . 
  28. ↑ Haller, Elmar; Hudson, James; Kelly, Andrew; Cotta, Dylan A.; Peaudecerf, Bruno; Bruce, Graham D.; Kuhr, Stefan (2015). "Imágenes de átomos individuales de fermiones en un microscopio de gas cuántico". Nature Physics . 11 (9): 738– 742. arXiv : 1503.02005 . Bibcode : 2015NatPh..11..738H . doi : 10.1038/nphys3403 . S2CID 51991496 . 
  29. ↑ Peter Horak; Gerald Hechenblaikner; Klaus M. Gheri; Herwig Stecher; Helmut Ritsch (1988). "Enfriamiento atómico inducido por cavidad en el régimen de acoplamiento fuerte". Physical Review Letters . 79 (25): 4974– 4977. Bibcode : 1997PhRvL..79.4974H . doi : 10.1103/PhysRevLett.79.4974 .

Fuentes adicionales

  • Metcalf, HJ; van der Straten, P. (1999). Enfriamiento y captura por láser . Springer-Verlag . ISBN 978-0-387-98728-6.
  • Foot, CJ (2005). Física atómica . Oxford University Press. ISBN 978-0-19-850695-9.
  • Cohen-Tannoudji, Claude; Guéry-Odelin, David (2011). Avances en Física Atómica . doi : 10.1142/6631 . ISBN 978-981-277-496-5.
  • Bowley, Roger; Copeland, Ed (2010). "Enfriamiento láser" . Sesenta símbolos . Brady Haran para la Universidad de Nottingham .
  • Serie de artículos de Chad Orzel en PhysicsWorld :
    • Frío: cómo los físicos aprendieron a manipular y mover partículas con enfriamiento láser.
    • Más frío: cómo los físicos superaron el límite teórico del enfriamiento láser y sentaron las bases de una revolución cuántica.
    • El más frío: cómo una carta a Einstein y los avances en la tecnología de enfriamiento láser llevaron a los físicos a nuevos estados cuánticos de la materia.