Сізіфове охолодження

Сізіфове охолодження або градієнтне охолодження поляризації — це спеціальна форма лазерного охолодження в лазерній спектроскопії, яка дозволяє досягати температур нижчих за температуру Доплера.

Фізичний принцип Сізіфового охолодження: атоми рухаються проти потенційної енергії, збуджуються у вищу зону, повертаються у низькоенергетичний стан (тобто з досить високого "синього" стану вгору, а потім одразу ж назад до нижчого "червоного" стану), завжди з лівого боку, з якого, після півтора "червоного" або "синього" періоду, скажімо, лазерної дії, вони знову збуджуються та роззбуджуються, тепер з "червоного" на "синій", праворуч тощо.

Історія

Цей метод охолодження вперше був запропонований у 1989 році Клодом Коеном-Таннуджі,^[1] за що він отримав Нобелівську премію з фізики в 1997 році.^[2] Назва походить від грецького героя Сізіфа, який мав знову і знову нести камінь на один і той самий пагорб, тільки щоб він покотився назад.

Налаштування

Для реалізації Сізіфового охолодження лінійно поляризований лазер накладається на себе в протилежному напрямку з поляризацією, повернутою на 90°. Це створює стоячу лазерну світлову хвилю, поляризація якої змінюється просторово та періодично, чергуючись між ${\displaystyle \sigma ^{+}}$-, ${\displaystyle \pi }$- і ${\displaystyle \sigma ^{-}}$π та -σ- поляризацією. Цей стан також називається розташуванням lin ⊥ lin (linear-senkrecht-linear)(лінійно-перпендикулярно-лінійним). Атоми, що охолоджуються, повинні рухатися всередині та вздовж лазерного променя.