Британские ученые разработали атомный чип для охлаждения и захвата атомов рубидия в магнито-оптическую ловушку, которая образуется из одного входного лазерного пучка, подводимого с помощью одномодового оптоволокна. На поверхности чипа сформированы дифракционные структуры, позволяющие получить пирамидальную конфигурацию лазерных пучков, изображенную на рисунке 1. Такая конфигурация в сочетании с внешним магнитным полем позволяет за счет сил резонансного светового давления замедлять движение атомов и удерживать их в области пересечения пучков. При изготовлении чипа использовались обычные технологии полупроводниковой электроники, позволяющие формировать структуры на поверхности кремения или арсенида галлия. Изображение чипа, полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа, показано на рисунке 2.

Такие чипы можно использовать либо внутри вакуумной камеры, содержащей пары рубидия, либо размещать снаружи, перед окном вакуумной камеры, вблизи которого внутри камеры появится облако холодных атомов. Таким образом, можно изготовить очень простую и компактную систему для лазерного охлаждения атомов. Впервые использование чипов позволило достичь субдоплеровских температур. В дальнейшем авторы предполагают интегрировать в чип систему проводников, создающих магнитное поле. Работа опубликована в журнале Nature Nanotechnology. И.И.Бетеров

Рисунок 1. Пирамидальная магнито-оптическая ловушка на основе атомного чипа

Рисунок 2. Изображение чипа, полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа