山西大学成功实现铷原子的玻色-爱因斯坦凝聚

山西大学量子光学与光量子器件国家重点实验室张靖教授研究小组于2007年7月7日成功实现了铷原子的玻色爱因斯坦凝聚（BEC）。实验结果显示，冷原子云在温度降低到约为500nK时开始发生相变，经过进一步蒸发冷却，最终得到了约为6×10^4个原子的纯净BEC。目前该小组正将铷原子和费米原子咏同时装入磁阱中，蒸发冷却铷原子来协同冷却钾原子，最终同时实现玻色气体玻色爱因斯坦凝聚和费米气体量子简并。     

铷原子频标长期稳定度的研究

对影响铷原子频标长期稳定度的光频移、碰撞频移和微波功率频移进行了分析。在此基础上提出了改进措施，保证铷原子频标不仅具有好的短期稳定度，而且具有良好的长期稳定度，使铷原子频标的性能大大改善。     

小型铷原子频标温度系数的优化

气泡式非自激型铷原子频标的输出频率受外界温度影响较大,因此需要设计专门的外部控温系统以减小温度对量子频标的影响。传统铷原子频标的控温系统采用的是模拟电路方式,在外界温度范围变化较大的情况下,温度稳定性并不理想,温度系数指标较差。本文利用单片机C8051F020,采用模拟和数字电路相结合的方式对小型铷原子频标的控温系统进行设计与改进,优化铷原子频标的温度系数指标。通过实验验证,改进后的铷原子频标的温度系数可以有超过一个量级的提高,该方法具有较强的实际应用价值。     

780nm 反常色散滤光器传输特性的分析

考虑到铷原子５Ｓ１／２→５Ｐ３／２跃迁谱线（７８０ｎｍ）的超精细结构,采用光反馈原子气体再色散技术,对铷原子气体的法拉第反常色散滤光器的透过率及通频带宽等进行了理论分析。     

同位素铷原子的超精细法拉第共振效应研究

本文考虑天天然铷有两种位素及其超精细结构，我们对铷原子气体的法拉第反常色散共振效应的传输特性，进行了理论计算和实验观测，结果表明：理论计算与实验观测结果符合得很好。     

铷原子吸收线波段双色连续变量纠缠态的实验制备

多色量子纠缠态,即纠缠态各个组分的载波频率不简并,该类量子纠缠态在量子信息领域中具有重要的应用.文章中,实验制备了频率可连续调谐的双色连续变量纠缠态,其中,纠缠光束中的一束波长位于碱金属铷原子的吸收线波段(795nm),另一束位于光通信波段(1 560nm).在此基础上,利用饱和吸收光谱技术观测了铷原子D1线的超精细跃迁谱线,实现了双色纠缠光场到铷原子D1线的超精细跃迁线的精确调谐.     

铷频标中制作吸收泡的一种新方法

提出了利用微波慢波结构的铷频标制作吸收泡的一种新方法,不仅可以加强铷原子与微波场的相互作用,提高0-0跃迁谱线的信噪比,将改善铷频标的稳定度,还可以增强吸收泡的机械强度,提高合格率,特别对在真空下工作的铷频标更为有利。     

单原子量子信息储存首次实现

不久前，科学家首次成功实现了用单原子存储量子信息——将单个光子的量子状态写入一个铷原子中，经过180微秒后将其读出。这项新突破有望助力科学家设计出功能强大的量子计算机，并让其远距离联网构建“量子网络”。     

利用薄原子气室减小饱和吸收谱的交叉共振峰

为了消除多能级原子饱和吸收光谱中的交叉共振峰,本文使用薄铷原子汽室来测量87Rb原子D2线5S1/2,F=2→5P3/2,F'的饱和吸收光谱.结果显示,随着铷原子汽室厚度的减小,饱和吸收谱线中交叉共振峰的幅度明显减小,有的甚至消失.同时,随着原子汽室的厚度的减小,必须提高其温度才能观察到明显的饱和吸收光谱.     

用于北斗三号卫星导航系统的星载铷原子钟特性

本文介绍用于北斗三号卫星导航系统的星载铷原子钟主要设计特点和性能指标.铷原子钟频率稳定度主要取决于原子跃迁信号信噪比、电路噪声和原子体系的物理环境效应.为提高原子信号信噪比,物理系统采用了微波场方向因子高于0.9的开槽管微波腔和Xe气启辉的铷光谱灯,并采用了光学滤光和同位素滤光双重滤光方案.电路系统采用了低相噪微波链路,交互调制噪声对铷原子钟稳定度的影响被控制在4.9×10^-13/τ^1/2水平.通过工作参数优化,将物理环境效应对天频率稳定度的影响降低到3×10^-15以下.研制了高精度和甚高精度两型号星载铷原子钟.高精度铷原子钟典型指标为短稳1.5×10^-12/τ^1/2,万秒稳1.3×10^?14,天稳9.4×10^-15;甚高精度铷原子钟典型指标为短稳6.1×10^-13/τ^1/2,万秒稳7.1×10^-15,天稳3.9×10^-15.本文还分析了铷原子钟最新研究进展,预期铷原子钟的性能还可以进一步提升.     

高纯氯化铯中锂,钠,钾,铷的测定

采用火焰原子吸收法测定了氯化格中锂、钠、钾、铷的含量，测定灵敏度高，回收率９５％～１０６％，相对偏差低于 ７．８％．方法简便快捷．     

火焰原子吸收光谱法测定卤水中铷

研究了用浓硝酸处理除去卤水中氯离子，并加入与卤水基体含量相近的钾、钠，用火焰原子吸收光谱法测定卤水中铷的含量，获得满意结果。     

氧化铝保护涂层在铷光谱灯中的应用

铷光谱灯(铷灯)是光抽运铷原子钟的关键部件。在长期工作过程中,铷灯内的铷原子通过化学反应和物理扩散与玻璃泡内壁发生相互作用,引起铷量的快速消耗和光谱性能退化,影响铷原子钟的可靠性。以硝酸铝为前驱物,氨水为沉淀剂,硝酸为胶溶剂,用溶胶凝胶法制备了平均粒径约35 nm的勃姆石(γ-AlOOH)溶胶。采用浸涂法在铷灯泡内表面制备了厚度约3μm的透明氧化铝涂层,在可见和近红外范围的平均透过率大于90%。表面形貌观察显示:涂层均匀致密、表面的平整度和连续性较好,且向玻璃基体发生了明显的渗透现象。6个月铷消耗量跟踪测试表明:透明氧化铝涂层对铷和玻璃表面的反应及扩散的阻滞能力较普通特硬玻璃有明显提高,有涂层铷灯的铷量消耗较无涂层铷灯的铷量消耗减少了50%以上。     

铷原子基态子能级的AC Zeeman移动

文中测量了微波场通过ＡＣ Ｚｅｅｍａｎ效应引起铷原子基态超精细子能级移动值，系统研究了能级移动随微波场的频率和功率变化所表现出来的规律。     

环境生物样品中放射性核素铷铯的测定方法探讨

环境生物样品低温灰化后，混合酸溶解，转成碱性介质。在碱性介质中，采用4-叔丁基-2(α-甲苄基)-苯酚(t—BAMBP)进行萃取，有机相直接进行原子吸收测定。该方法简便、快速、灵敏。标准回收率分别为铷97—104％、铯99—103％；检出限分别为铷0．07μg/mL，铯0.05μg/mL。     

高里德堡原子同稀有气体原子热碰撞的L—混合跃迁截面

本文采用一种考虑了原子心电子屏蔽不完全效应的屏蔽库仑近似波函数,在冲击近似下计算了高激发碱金属原子钾、铷同氦原子热碰撞的角动量混合跃迁截面,进一步证明文献[3]结论的普遍性。     

数字调频及数字伺服在铷频标中的应用

介绍了铷原子频标的基本原理及现状 ,提出了采用数字锁相调频电路代替原变容二极管调相电路实现对量子系统激励信号频率调制的方案 ,以及采用数字伺服电路代替原模拟纠偏电路的措施 ,可消除电子线路上的不完善给铷原子频标带来的温度系数和不稳定性     

高精度（10^-15）可搬运铷原子喷泉钟的研制

原子喷泉钟是目前世界上最准的运行原子钟,主要包括铯喷泉钟和铷喷泉钟两种.中国科学院上海光学精密机械研究所于2003年开始开展了可搬运小型喷泉铷钟样机的研制,它的主要特点是：以铷原子做工作介质、损耗低、信噪比高、冷原子碰撞频移低;通过折叠光路设计,其对激光的功率要求降低2/3,系统更加紧凑稳定,更加有利于喷泉钟的工程化.该原子钟已经获得了微波跃迁的Ramsey干涉条纹,其信噪比约100,并实现了闭环锁定,1s的稳定度为8×10？13,4×104s稳定度优于6×10？15.目前正在进行误差的评估工作及系统的改进,近期将进行项目验收,预期总的频率不确定度优于4×10？15.     

碱金属原子光谱线系的确定

一般教材在实验光谱的基础上仅对最简单的碱金属锂原子总结了四个光谱线系的经验公式,本文导出了全部碱金属原子钠、钾、铷、铯和钫的四个光谱线系公式。该方法对探讨其它复杂原子的光谱也有一定的借鉴作用。     

激光共振电离铷原子

本文从一般速率方程出发，研究了铷原子三步激光共振电离过程。用Ｎｄ：ＹＡＧ及其泵浦的染料激光作为激发与电离光源，分别得到饱和激发电离的流量条件和通量条件。最后，分析讨论了本研究的应用价值。