激光冷却原子技术 (激光冷却原子)

导 言:

中国学者在20世纪70年代末就开始进行激光冷却原子的相关研究,但由于缺少必要的实验设备,这项研究被耽搁了十几年的时间。文章简述了中国激光冷却原子研究的发展历史,并对其中的经验教训进行了初步探讨。

撰文 | 陈崇斌(中国科学技术大学科技史与科技考古系)、孙洪庆(中国科学技术大学科技史与科技考古系)

责编 | 伊默

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激光冷却和捕陷原子的实验研究是激光诞生后发展起来的一个前沿研究领域,主要目标是利用激光来实现对原子等微观粒子的操控。这项研究发端于20世纪60年代末,80、90年代达到高潮,取得了一系列的突破性进展。在这一研究领域取得突出成就的6位科学家获得了1997年度和2001年度的诺贝尔物理奖,激光冷却原子研究因此成为国际学术界非常引人注目的热点话题。早在70年代末,中国科学家便在该领域开始了一些探索性的研究工作,并且提出了非常先进的实验方案,但限于当时国内的条件,实验探索迟迟不能付诸实施,走过了一段令人遗憾的发展历程,其中有许多地方值得我们深思,并从中吸取教训。对于这段历史,学界尚未有专门研究,本文依据历史文献,结合对中国科学院上海光学精密机械研究所(以下简称“上海光机所”)王育竹院士、北京大学王义遒教授的访谈,对此进行了初步探讨。

激光冷却原子,激光冷却原子技术

►王育竹院士

1 激光冷却原子研究的国际发展背景

1968年,苏联科学家列托霍夫(V. S. Letokhov)提出利用激光驻波将原子限制在某些固定区域的设想,这是国际学术界关于激光捕陷原子思想的最早表述。[1]1970 年,美国物理学家阿斯肯(A. Ashkin)利用两束方向相反的聚焦激光束成功地捕陷了微米量级的粒子,从而在实验上证实了激光捕陷微观粒子的可能性[2]。德国物理学家汉斯(T. W. Hansch)和美国物理学家萧洛(A. L. Schawlow)在1975年发表的《激光冷却气体原子》一文,是激光冷却原子理论正式形成的标志。在这篇论文中,他们提出了激光冷却原子的多普勒冷却机制,并推算出这种机制可将原子冷却到240μK的低温,这奠定了激光冷却原子的理论基础。[3]其后很长一段时间,国际上大多数研究小组都是在这一理论的指导下开展激光冷却原子研究的。

激光冷却原子,激光冷却原子技术

►美国物理学家萧洛

20世纪80年代是激光冷却原子研究的高潮时期,国际上有许多研究小组在实验上取得了突破性进展。最早取得成功的是美国国家标准局(NIST)的菲力普斯(W. Phillips)研究小组。1982年,他们把磁场引入这一研究领域,利用塔型线圈中的梯度磁场产生的塞曼频移来补偿多普勒频移,巧妙解决了原子不能连续减速的问题,将原子冷却到了mK量级的程度。朱棣文(S. Chu)小组则在1985年利用他们自行研制的光学粘胶装置成功地捕陷了原子,捕获的原子被限定在一个三维空间的特定区域,原子的冷却达到了多普勒极限240μK。在此基础上,他们又在1987年研制出更为高效的捕陷原子的装置——磁光阱(MOT)。

1988年,NIST研究小组再次取得突破,他们在实验中将原子冷却到40μK的低温,突破了240μK的多普勒冷却极限温度值。这同时也说明了多年来指导激光冷却原子实验研究的多普勒冷却机制存在一定的局限性,科学家们开始考虑建立新的冷却机制。其后不久,在科昂-泰诺基(Cohen-Tannoudji)、朱棣文等科学家的共同努力下,一种新的冷却机制——西西弗斯(Sisyphus)冷却机制诞生了。随后,科昂-泰诺基小组又针对西西弗斯冷却机制中因原子发出光子反冲而存在反冲极限温度的情况,提出了拉曼跃迁速度选择的冷却机制,突破了反冲极限温度,原子被冷却到 2μK。后来,科学家们又提出了其他一些新的冷却机制,原子被进一步冷却到更低的温度,这里不再一一列举。[4~6]

1997年,朱棣文、科昂-泰诺基和威廉·菲利普斯三位科学家因在激光冷却和捕陷原子研究方面做出的突出成就,共享了该年度的诺贝尔物理学奖。90年代,康奈尔(E. A. Cornell)、克特勒(W. Ketterle )、维曼(C. E. Wieman)等在激光冷却原子研究的基础上,成功地实现了玻色-爱因斯坦凝聚(BEC),三人共享了 2001年度的诺贝尔物理奖。

2 中国激光冷却原子研究的探索历程

在国际学术背景的影响下,中国在70年代末已陆续有学者关注激光冷却原子的研究工作,并提出了一些富有创新思想的实验方案,但由于国内技术支撑条件尚不具备,真正的实验探索直到90年代初才得以陆续展开。中国学者从事这项研究的历程大致可以分为两个阶段:1978~1992年为第一阶段,在这段时间的工作基本上还是对激光冷却原子研究可行性的理论探讨;1993年以后为第二阶段,国内陆续建成了几台进行激光冷却原子研究的实验装置,几个研究组相继在实验上取得了较大进展。

2.1 理论探讨阶段

国内最早进行激光冷却原子研究的是一些有原子钟研究经历的学者,他们开始这项研究最初的动机是提高原子钟的工作性能。在学术背景和研究动机上,他们与科昂-泰诺基、威廉·菲利普斯等人十分相似。

上海光机所的王育竹是国内最早进行激光冷却原子研究的学者之一。1978年,在结束远望号测量船上的原子钟的研制工作后,王育竹回到上海光机所。在重新确定自己研究方向的时候,汉斯和萧洛1975年发表的《激光冷却气体原子》一文引起了他的关注。原子钟的研制者们都遇到过这样一个困扰——原子钟的精确度会因原子的热运动而降低,假如能将原子冷却下来,原子钟的精确度无疑会得到大幅提高。王育竹意识到激光冷却原子研究对提高原子钟精确度的重要意义后,就立即开始设计相关实验方案。在汉斯和萧洛提出的激光冷却原子理论的启发下,他在1979年就设计出了包括利用光频移效应、积分球红移漫反射、序列脉冲激光等多种激光冷却原子的实验方案。

1979年底,萧洛到上海光机所访问,在他的鼓励下,王育竹先后在《科学通报》和《中国激光》上阐述了利用光频移效应进行激光冷却气体原子的物理思想,论述了这种实验机制的可能性,并详细介绍了实验方案。[7]1979年9月,他还在全国光频标方案论证会(成都)上报告了“利用积分球红移漫反射冷却气体原子”和“利用序列脉冲冷却气体原子”两种实验方案。虽然这些实验方案非常先进,但由于当时国产设备的精度达不到实验要求,又无资金进口国外先进设备,因此在整个80年代就只能零星地做些相关实验,没能真正开始激光冷却原子的实验研究。直到90年代初,王育竹才真正开始相关的实验研究。

北京大学王义遒小组也很早就开始关注激光冷却原子的相关研究,同样是从提高原子钟精确度的目的出发。70年代末,为了减小原子钟中原子的运动速度,他们曾经设想:打掉原子中的一个电子,把原子变成离子,用高压电场降速,然后把减速后的离子与电子复合变成原子,从而达到减小原子运动速度的目的。但由于原子的电离和复合都不易实现,这个方案并未付诸实施。后来,他们了解到当时有苏联科学家正在从事激光冷却原子研究,于是就展开了关于激光冷却原子实验方案的探讨,也曾经对利用光频移效应的实验方案进行过讨论。[8]

1985年,王义遒利用在美国科罗拉多大学做访问学者的宝贵机遇,设计了一种基于激光冷却原子机制的原子喷泉方法。他提出,利用逆向的激光束减速原子束,再用磁偏转方法使慢速原子束垂直向上穿过微波谐振腔,原子会在重力场作用下自由下落再次通过同一谐振腔而产生Ramsey共振,从而实现原子喷泉。[9]科罗拉多大学JILA 实验室赞同王义遒的这个实验设想并进行了装置加工,但因王义遒回国的时间已到,未能继续参加该实验室的后续工作。后来他将这个实验设想发表在了《波谱学杂志》上。整个80年代,王义遒小组虽然非常关注这项研究,由于没有实验设备,只能进行理论上的初步探讨,没有进行过任何相关实验。[10]

激光冷却原子,激光冷却原子技术

►王义遒教授

中国科学院武汉物理研究所原子频标研究室是较早开展这项研究的第三支队伍,他们开展的是激光冷却囚禁离子的相关研究,开始酝酿离子阱物理实验的时间是在80年代后期。从事这项研究的主要学者詹明生利用在日本作访问学者的机会,于1990年实现了激光囚禁中性7Li 和6Li 的相关实验,但1991年回国后遇到了同样的问题,无法继续实验探索。关注激光冷却原子研究的还有清华大学李师群等学者,李师群在80年初就对激光冷却原子的实验方案进行过探讨[11],但直到现在还没能进行相关实验研究。

2.2 激光冷却原子的实验探索

王育竹是80年代国内唯一进行过零星实验研究的学者。1979年底到1980年初,王育竹到日本做访问学者,他和日本学者合作,利用日本的仪器设备进行了多光束偏转原子束的实验,实验充分展示了激光的辐射压力,论证了激光冷却原子的可能性。回国后,直到1982年他才利用一台国产激光器重复了这个实验。[12]1987年,王育竹终于获得了一台进口激光器。利用这台激光器,他很快就领导完成了一维驻波场的激光冷却原子的实验研究,实验中原子被冷却到了66μK的低温,这是国际上发现存在低于多普勒冷却极限温度(240μK)的冷原子最早的实验证据之一。[13]

进入90年代以后,中国学者陆续建成了用于激光冷却原子研究的实验装置,并在90年代末取得了我国在这一研究领域的标志性成果。

1992年,经过多年的设备添置,王育竹终于建成了用于激光冷却研究的实验装置,开始了真正的实验探索。1997年,他领导的研究小组在磁光阱(MOT)中获得了Na的超冷原子气体,2002年又在实验中实现了“玻色-爱因斯坦凝聚”。

王义遒小组在1994年申请到了国家自然科学基金,依靠国内的技术基础建成了相关实验装置,于1996年在实验中获得了铯的超冷原子团,继而于1997年实现了光学粘胶,2004年实现了铷原子的“玻色-爱因斯坦凝聚”。

1996年,詹明生利用“百人计划”的资金支持,建成了激光囚禁离子的实验装置,并于1998 年在玻璃系统中实现了Rb 的激光囚禁。在90年代,山西大学、中国科学技术大学等一些单位的学者也相继进入到冷原子物理的研究领域。

激光冷却原子研究归根结底是一项实验研究,是以在实验中获得超低温的原子作为成功标志的,其突破离不开先进的仪器设备。从中国激光冷却原子研究的历程来看,中国科学家虽然很早就提出了比较先进的实验方案,但由于当时中国国内不能制造实验所需的先进设备,又缺少购买国外先进设备的经费,在激光冷却原子研究纷纷取得突破进展的80年代,中国学者还只能停留在对实验方案的探讨上,失去了取得开拓性成果的最好时机,确实令人感到非常遗憾。

3 中国学者关于激光冷却原子研究的思维亮点

汉斯和萧洛1975年发表的《激光冷却气体原子》认为原子最多能够被冷却到240μK,这就是所谓“多普勒极限”。1988年之前,各国科学家都是在这一理论指导下开展工作的。1985年,朱棣文的研究小组在实验中曾经将原子冷却到185μK的低温,但由于过多地受到理论期望值的影响,就增加了一个有关原子填充光学粘胶方式的因子,使实验结果符合多普勒冷却极限。随着研究的不断进展,科学家们在实验中突破了多普勒冷却极限,对激光冷却原子理论的完善产生根本性的影响。可以说,突破多普勒冷却极限是激光冷却原子研究发展史中的一个具有重大历史意义的事件。后来的事实表明,所有获得深度激光冷却的实验都有光频移效应产生的贡献。

国际上最早提出利用光频移效应进行激光冷却原子实验的是王育竹,他在1979年就提出了这种实验设想。他设想的这种冷却机制包括三个效应:光抽运、光频移和辐射蓝移光子。他认为,在三能级原子系统中,强脉冲激光使第一激发态产生一个光频移,调节连续激光使原子吸收光子从基态跃迁到产生频移后的激发态,除去强脉冲激光,原子从第一激发态自发辐射光子回到基态,由于吸收光子的频率低于辐射光子的频率,系统能量减少,原子损失部分动能,这样就可以达到冷却原子的目的。根据这个原理,王育竹推导出了辐射一个光子后原子速度损失的表达式,表达式包含两项,第一项是多普勒冷却机制产生的,第二项是光频移效应产生的,这表明利用光频移效应进行激光冷却原子产生的效果能够突破多普勒冷却极限。[14]虽然王育竹当时没有意识到这种机制可以突破多普勒冷却极限,但后来的发展证明光频移效应确实是突破多普勒冷却极限冷却机制的关键因素。1979年,萧洛在上海光机所访问期间,对王育竹利用光频移效应进行激光冷却原子的实验设想进行了充分的肯定,认为是一个全新的学术思想。由于当时学术界认可的是多普勒冷却机制,还不了解光频移效应在激光冷却原子中的重要作用,所以很长时间没有被人接受,当时担任萧洛助手的汉斯就对这个方案提出过异议。

激光冷却原子,激光冷却原子技术

►王育竹1979年提出的利用光频移效应进行激光冷却原理图(采自《中国激光》1981年第2期第11页)

国外最早提出利用光频移效应进行激光冷却实验研究是在1985年,是由法国科学家达里巴德(J. Dalibard)和科昂-泰诺基提出的。[15]他们把处于光场中相互作用的一个二能级原子和光子称为着衣态(dressed- states),认为处于着衣态的原子在强光的作用下会产生光频移效应,进入驻波光场的原子会因光频移效应而消耗动能、获得内能,而获得的内能又会通过自发辐射消耗,从而达到冷却原子的目的。王育竹1979年提出的的冷却机制与他们的这种冷却机制是一致的,但由于论文发表在中文杂志上,国外并不了解王育竹的这个工作。1988年,NIST小组在实验中突破了多普勒冷却极限,将原子冷却到了40μK,为解释产生这种深度冷却的原因,科昂-泰诺基、朱棣文等人在1989年提出了西西弗斯冷却机制,认为深度冷却的产生是光抽运、光频移、激光偏转梯度三者共同发挥作用的结果。这时,光频移效应在激光冷却原子研究中的作用才真正被人们所认识。

基于王育竹最早提出了利用光频移效应进行激光冷却原子的物理思想,并且在实验中成功将原子冷却到66μK的低温(由于研究报告先被Phys. Rev. Lett杂志退稿,后再被optics communications录用,发表的时间被拖延到1989年),仅比美国NIST小组报告40μK的时间大约晚了一个月[16],当诺贝尔奖委员会把1997年度诺贝尔物理学奖授予朱棣文、泰诺基和菲利普斯等三人时,国内学术界曾经有学者遗憾地说:“王育竹距诺贝尔奖只差一步!”对于这种说法,王育竹表现得十分清醒,他说:

不能讲我的研究工作是接近诺贝尔奖的成果。诺贝尔奖工作的成长和培育要求多方的条件,主观、客观、机会和幸运等等,对我无论哪条都相距甚远。

不可否认的是,他在70年代末提出的一些激光冷却原子的实验方案确实是合理的,但遗憾的是,由于国内客观条件的限制,延缓了他的工作进度,失去了取得国际一流成果的机会。

4 激光冷却原子研究留下的启示

回顾激光冷却研究的发展历史,可以看到我国在基础科学发展方面有许多值得反思和改进的地方。

中国学者在激光冷却原子研究领域的实验探索迟迟不能开展的直接原因是缺少必要的实验设备,说明中国在科学研究的技术支撑水平上与发达国家还有很大差距,这是目前制约我们取得一流科研成果的关键因素之一。在激光冷却原子研究中,不仅国内无法生产实验所需的性能稳定的高稳频激光器,在真空等支撑技术方面也存在着很大的差距。王义遒小组的“一次难以容忍的失误”就来自国内生产的真空设备[17]。在做原子喷泉实验时,他们当时请国内技术最好的真空设备制造单位制造一个真空腔,并再三告诫一定不能使用磁性材料,但这家单位交付的真空设备竟还是用上了磁性材料,以致后来的实验不能形成密致匀称的冷原子团,无法完成上抛试验。这样,他们只能在第一套简易装置上进行喷泉实验研究。虽然喷泉实验最终取得了成功,但紧挨冷原子团的光窗封接材料中含磁性材料的问题浪费了研究人员的大量精力,极大地干扰了他们的研究进程。

在这种情况下,进口国外先进设备,利用国外先进技术来完成实验成为中国学者唯一的选择,而中国在80年代经济实力还不够雄厚,很难申请到资金来支持这样的基础研究。因此,当国外纷纷取得实验突破时,中国学者还只能进行基本的理论探讨,错失了这项研究的最好发展机遇。今天,我国的经济实力明显增强,研究人员一般不再为购买国外先进设备的经费而发愁,但由于西方国家一直对中国实行高技术禁运,国内依然买不到最先进的仪器设备,仍然对中国的基础研究产生着不利影响。同时,我们也应该对基础研究依赖国外先进设备的状况有清醒认识,因为在此基础上的绝大多数研究工作只能是跟踪国外已有研究,很难取得世界一流的研究成果。因此,当务之急是中国必须尽快提高科学研究的技术支撑水平,生产出国际领先的仪器设备,只有这样才能彻底改变科研落后的局面。

影响中国激光冷却原子研究发展的另一重要因素是当时国家对基础科学研究重视不够。在开始从事这项研究的初期,王育竹曾经“多渠道向各方写申请报告,要求支持开展激光冷却气体原子的研究。但报告送出后,如石沉大海,没有回应”[18]。直到90年代初,他才依靠其他课题节余的经费完成自己的实验室配置。北京大学王义遒在80年代也曾经多次申请立项研究,同样也没有得到批准。而在国外,激光冷却研究的申请通常很快就得到了批准。例如,朱棣文1983年开始涉足激光冷却原子研究,很快就有了自己的实验装置,不到两年就利用光学粘胶装置成功捕获了原子。朱棣文在诺贝尔获奖演说中高度评价了贝尔实验室的科研管理水平,认为“对研究人员来说,贝尔实验室如同天堂。管理层提供科研经费,我们因此可以免受官僚作风之害”([4],685页)。在亚洲,日本科学家虽然开始激光冷却原子研究的时间也比较晚,但很快就获得了资金资助,亚洲最早的玻色-爱因斯坦凝聚也是由日本学者最早实现。反思中国激光冷却原子研究迟迟不被支持的原因,王育竹认为:

在客观上,我们不够重视基础性研究。我们的科研政策是“以任务带学科”,在过去的年代里,“以任务带学科”确实推动了我国科技事业的发展,“两弹一星”的辉煌成果证明了它的正确性。虽然这一政策并没有不支持基础研究的含义,但在强调任务带学科的同时忽视了与任务无直接关联的基础性研究。([18],84页)

目前,基础科学研究已经得到了国家有关方面的重视,国家自然科学基金、“973”计划等政策的实施对基础科学的发展起到了一定的促进作用,但仍然有很多值得改善的地方,我们应该借鉴贝尔实验室等世界一流研究机构的模式和经验,为基础科学研究创造一个良好的科研环境。

缺乏开放、自由的学术氛围是中国激光冷却原子研究进展缓慢的又一因素。在激光冷却原子研究取得重要进展的阶段,朱棣文、科昂-泰诺基、菲利普斯几个小组利用参加国际学术会议的机会,交流学术思想和研究进展,彼此联系非常紧密,因此他们都非常了解这项研究的最新动态,不断调整自己的研究思路,使自己的研究工作始终在这个领域的最前沿。

中国在20世纪80年代虽然已经对外开放,但由于此前长期处于封闭状态,“学术环境不好,信息闭塞,与外界交流不畅,能获得高水平专家指导的机会更少”([18],86页) ,对国外研究的最新进展也不十分了解,许多工作还处于闭门造车的阶段。同样是由于长期的封闭状态,国际学术界对中国科学也缺乏了解,即使是一流的研究成果也很难及时被国际学术界认可,当时的中国学者很少有机会在国际一流刊物上发表论文。由于上述原因,王育竹的利用光频移进行激光冷却原子的创新思想没有产生其应有的影响,也没能对自己的研究产生积极的推动。

除了缺少国际化的学术交流平台,中国还缺少自由的学术研讨气氛。王义遒的一篇和王育竹商榷的论文让国内某杂志编辑认为他们之间有个人恩怨,建议他们私下和解,不愿刊发这篇文章。在回顾中,王育竹曾深有体会地说:“我们不太提倡学术上的自由讨论,虽然我们提倡‘百家争鸣’,但由于某些原因大家很少争论,已没有自由讨论的习惯,不利于学术新思想的产生。”([18],86页)而在国外,学术研讨非常自由,朱棣文从事激光冷却原子研究的起因就是一次与同事阿斯肯的闲谈。在两人的闲谈中,朱棣文第一次听说用光捕获原子的设想,见他听得非常认真,于是阿斯肯就提供给了他一些复印资料。就这样,朱棣文就走上了激光冷却原子的研究道路。朱棣文本人也非常怀念在贝尔实验室工作的那段时光,他说:“实验室、办公室的狭小使研究人员彼此亲密无间。研讨会经常会被突如其来的问题讨论打断,有时候就餐时的一次闲聊就能促成一个新的合作研究”([4],685页)。

总之,延缓中国激光冷却原子研究进程的并非仅仅因为缺少先进设备,科研管理和内部学术环境等方面的诸多不足都深刻地影响了这项研究。有鉴于此,有关方面有必要审视当前基础科学研究的大环境,避免类似的事件再度发生。

5 结 语

综观我国激光冷却原子研究的发展历程,中国学者走过的确实是一段令人遗憾的研究历程,虽然看起来主要是技术支撑方面的差距造成的,但人为因素的影响仍是不可忽略的。2002年,詹明生有感于中国冷原子研究的历史与现状,说到:

高难度的基础物理实验需要长期的技术积累,急功近利的潮流往往难以容忍任何一个立足国内的科学家在7 年或更长的周期内在实验研究上落后于国外。营造一个能让人潜心将“冷”板凳坐“热”的软硬环境,是冷原子物理方面赶超世界的关键。[19]

最近,王义遒则直言不讳地说道:

最不能容忍的是某些科技官员的急功近利,因耐不住寂寞而随意中途撤消支持。在我国原子钟发展史上几次大起大落,实在是沉痛的教训。我们多么希望这种事情不再重演!([17],337页)

这些感言虽是仅仅针对激光冷却原子的相关研究领域而发,对其他领域的基础研究无疑也有一定的借鉴意义,希望有关方面吸取激光冷却原子研究的经验教训,努力创造更加宽松、自由的学术环境,推动中国科学的快速发展。

致 谢 在论文的写作过程中,上海光机所王育竹院士、北京大学王义遒教授接受了作者的访谈并提供了珍贵的资料,在此向他们表示衷心的谢意!

参 考 文 献

1 Letokov V S. Narrowing of the Doppler width in a Standing light wave [J]. Letters to Jounal of Experimental and Theoretical Physics,1968, 7: 272.

2 Ashkin A. Acceleration and Trapping of Particles by Radiation Pressure [J]. Physical Review Letters,1970, 24(4):156~159.

3 Hansch T W,Schawlow A L. Cooling of Gases by Laser Radiation [J]. Optics Communications, 13:68~69.

4 Chu S. The manipulation of Neutral particles [J]. Reviews of Modern Physics,1998, 70:685~706.

5 Cohen-Tannoudji C. Manipulating Atoms with Photons [J]. Reviews of Modern Physics,1998, 70:707~720.

6 Phillips W D. Laser cooling and trapping of neutral atoms [J] . Reviews of Modern Physics,1998, 70:721~741.

7 王育竹. Laser cooling of Gas Atoms by “A.C. Stark Effect” [J].科学通报,1980(8):711~712.

8 王义遒. 扬善、扬新才是真本事[N].中国青年报,2001-02-25.

9 王义遒. 激光减速原子束频标的建议[J].波普学杂志, 1988,(2):1~14.

10 王义遒. 原子的激光冷却与捕陷(I) [J].物理, 1990,(7):389~394.

11 李师群. 低压气体原子或分子被激光的冷却和捕陷[J]. 无线电电子学汇刊,(北京大学无线电系出版) 1981,(3~4):61~72.

12 王育竹,等.多光束共振光压作用下钠原子束的偏转[J]. 中国科学,1984,A (5):467~472.

13 Yuzhu Wang, et al. Collimation of an Atomic Beam Using Retarded Dipole Force [J]. Optics Communications,1989, 70:462~466.

14 王育竹. 利用光频移效应实现激光冷却气体原子[J]. 中国激光.1981,(2):10~12.

15 Dalibard J,Cohen-Tannoudji C. Dressed-atom Approach to Atomic Motion in Laser Light the Dipole Force Revisited [J]. Journal of the Optical Society of America B: 1985,1707~1720.

16 Left Paul D, etc. Observation of Atoms Laser Cooled Below the Doppler Limit [J]. Physical Review Letters, 1988,61:169~172.

17 王义遒. 原子钟与相关物理学的研究[J] .物理 ,2009,(5):328~338.

18 王育竹. 关于中国诺贝尔奖的思考[A] .卢嘉锡(主编).院士思维[M].第3卷.合肥 :安徽教育出版社, 2001.79~87.

19 詹明生. 冷原子物理[J].中国科学院院刊,2002,(6):407~412.

本文原刊于《中国科技史杂志》2012年第3期,《科学春秋》获作者授权刊发。本次刊发限于格式删去了全部脚注,有兴趣的读者可参阅原刊。

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