Аннотация:
Представлены направление исследований лазерно-охлаждённых лантаноидов и их возможные применения в задачах прецизионной спектроскопии и квантовой оптики. Обсуждается специфика электронной структуры атомов с незаполненными внутренними оболочками, которая обусловливает перспективные применения в оптических стандартах частоты и квантовых симуляторах, основанных на взаимодействующих атомных спинах в оптических решётках. На примере атома тулия описаны особенности лазерного охлаждения атомов, методы захвата в оптическую решётку и спектроскопии часового перехода с помощью спектрально-узких лазеров.
Образец цитирования:
Г. А. Вишнякова, А. А. Головизин, Е. С. Калганова, В. Н. Сорокин, Д. Д. Сукачёв, Д. О. Трегубов, К. Ю. Хабарова, Н. Н. Колачевский, “Ультрахолодные лантаноиды: от оптических часов до квантовых симуляторов”, УФН, 186:2 (2016), 176–182; Phys. Usp., 59:2 (2016), 168–173
П. А. Форш, С. Ю. Стремоухов, А. С. Фролова, К. Ю. Хабарова, Н. Н. Колачевский, “Квантовые мемристоры — новый подход к нейроморфным вычислениям”, УФН, 194:9 (2024), 905–916; P. A. Forsh, S. Yu. Stremoukhov, A. S. Frolova, K. Yu. Khabarova, N. N. Kolachevsky, “Quantum memristors: a new approach to neuromorphic computing”, Phys. Usp., 67:9 (2024), 855–865
А. Е. Афанасьев, П. И. Скакуненко, Д. В. Быкова, А. С. Калмыков, В. И. Балыкин, “Атомный чип”, УФН, 194:11 (2024), 1146–1158; A. E. Afanasiev, P. I. Skakunenko, D. V. Bykova, A. S. Kalmykov, V. I. Balykin, “Atom Chip”, Phys. Usp., 67:11 (2024), 1084–1094
Д. И. Проворченко, Д. О. Трегубов, А. А. Головизин, Н. Н. Колачевский, “Лазерное охлаждение атомов тулия до основного колебательного состояния в оптической решётке”, УФН, 194:11 (2024), 1185–1195; D. I. Provorchenko, D. O. Tregubov, A. A. Golovizin, N. N. Kolachevsky, “Laser cooling of thulium atoms to ground vibrational state in an optical lattice”, Phys. Usp., 67:11 (2024), 1119–1128
А. А. Беляев, В. Г. Воронцов, Н. А. Демидов, К. Ю. Хабарова, Н. Н. Колачевский, “Наследие Н.Г. Басова: от первых мазеров к оптическим стандартам частоты”, УФН, 193:10 (2023), 1091–1102; A. A. Belyaev, V. G. Voronzov, N. A. Demidov, K. Yu. Khabarova, N. N. Kolachevsky, “N G Basov's legacy: from the first masers to optical frequency standards”, Phys. Usp., 66:10 (2023), 1026–1036
А. К. Федоров, Е. О. Киктенко, К. Ю. Хабарова, Н. Н. Колачевский, “Квантовая запутанность, телепортация и случайность: Нобелевская премия по физике 2022 года”, УФН, 193:11 (2023), 1162–1172; A. K. Fedorov, E. O. Kiktenko, K. Yu. Khabarova, N. N. Kolachevsky, “Quantum entanglement, teleportation, and randomness: Nobel Prize in Physics 2022”, Phys. Usp., 66:11 (2023), 1095–1104
Д. А. Мишин, Д. И. Проворченко, Д. О. Трегубов, А. А. Головизин, К. Ю. Хабарова, В. Н. Сорокин, Н. Н. Колачевский, Квантовая электроника, 52:6 (2022), 505–512; Quantum Electron., 52:6 (2022), 505–512
Д. И. Проворченко, Д. О. Трегубов, Д. А. Мишин, А. А. Головизин, Е. С. Фёдорова, К. Ю. Хабарова, В. Н. Сорокин, Н. Н. Колачевский, Квантовая электроника, 51:6 (2021), 479–483; Quantum Electron., 51:6 (2021), 479–483
Т. А. Исаев, “Прямое лазерное охлаждение молекул”, УФН, 190:3 (2020), 313–328; T. A. Isaev, “Direct laser cooling of molecules”, Phys. Usp., 63:3 (2020), 289–302
В. А. Виноградов, К. А. Карпов, С. С. Лукашов, А. В. Турлапов, Квантовая электроника, 50:6 (2020), 520–524; Quantum Electron., 50:6 (2020), 520–524
V. Gaire, Ch. S. Raman, C. V. Parker, “Subnanometer optical linewidth of thulium atoms in rare-gas crystals”, Phys. Rev. A, 99:2 (2019), 022505
А. С. Шелковников, А. И. Бойко, А. Н. Киреев, А. В. Таусенев, Д. А. Тюриков, Д. В. Шепелев, А. В. Конященко, М. А. Губин, Квантовая электроника, 49:3 (2019), 272–277; Quantum Electron., 49:3 (2019), 272–277
A. A. Golovizin, E. S. Kalganova, D. O. Tregubov, G. A. Vishnyakova, D. D. Sukachev, V. N. Sorokin, “Measurement of the upper clock level lifetime in 169Tm”, III International Conference on Laser and Plasma Researches and Technologies, Journal of Physics Conference Series, 941, IOP Publishing Ltd, 2018, 012114
В. Б. Махалов, А. В. Турлапов, Квантовая электроника, 48:5 (2018), 401–404; Quantum Electron., 48:5 (2018), 401–404
А. А. Головизин, Е. С. Калганова, Д. Д. Сукачев, Г. А. Вишнякова, Д. О. Трегубов, К. Ю. Хабарова, В. Н. Сорокин, Н. Н. Колачевский, Квантовая электроника, 47:5 (2017), 479–483; Quantum Electron., 47:5 (2017), 479–483
Н. О. Жаднов, А. В. Масалов, В. Н. Сорокин, К. Ю. Хабарова, Н. Н. Колачевский, Квантовая электроника, 47:5 (2017), 421–425; Quantum Electron., 47:5 (2017), 421–425
В. Б. Махалов, А. В. Турлапов, Квантовая электроника, 47:5 (2017), 431–437; Quantum Electron., 47:5 (2017), 431–437
В. Б. Махалов, А. В. Турлапов, Квантовая электроника, 47:9 (2017), 803–805; Quantum Electron., 47:9 (2017), 803–805
A. V. Turlapov, “Detection of Phase Randomization in a Chain of Bose Condensates”, Vii International Symposium and Young Scientists School Modern Problems of Laser Physics, Journal of Physics Conference Series, 793, IOP Publishing Ltd, 2017, UNSP 012029
E. Kalganova, O. Prudnikov, G. Vishnyakova, A. Golovizin, D. Tregubov, D. Sukachev, K. Khabarova, V. Sorokin, N. Kolachevsky, “Two-Temperature Momentum Distribution in a Thulium Magneto-Optical Trap”, Phys. Rev. A, 96:3 (2017), 033418
N Kolachevsky, K Khabarova, I Semerikov, I Zalivako, A Borisenko, “Progress in optical frequency standards: ultracold Thulium, ions, and passive resonators”, J. Phys.: Conf. Ser., 793 (2017), 012013