Research for Rb-Cs molecules toward EDM measurement

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K04973
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: 本多 和仁 静岡大学, 教育学部, 准教授 (70408706)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: セシウム原子 / ルビジウム原子 / レーザー冷却 / Nd:YVO4レーザー光源 / 波長安定化 / 波長固定

Outline of Annual Research Achievements

前年度までに光ピンセットに用いるNd:YVO4レーザー光源を作成し，発振を確認することができた．また，これまでにセシウム原子やルビジウム原子の磁気光学トラップに成功している．以降の目標はセシウム原子とルビジウム原子を同時にレーザー冷却し，光ピンセットで捕捉することである．しかし，そのためには，光ピンセット用Nd:YVO4レーザー光源では，その波長の長期安定化とモード制御が必要である．また，セシウム原子とルビジウム原子を同時にレーザー冷却で捕捉するためには，それぞれに用いるレーザー光をふさわしい波長で固定することが必要である．そこで，Nd:YVO4レーザー光源に関しては温度安定化などによる波長安定化や光アイソレーターを用いた発振制御，セシウム原子やルビジウム原子のレーザー冷却に用いるレーザーに関してはそれぞれの原子の共鳴周波数への波長固定のための負帰還回路と光学装置の設計と材料をそろえた．しかし，コロナにより人手が足りなかったため，実際の実験装置を組み立てるところまでは進めなかった．

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

本来，前年度にルビジウム原子とセシウム原子の同時トラップを行う予定であった．しかし，光源装置がうまく動作せず，原因究明に時間がかかってしまった．それにより後ろ押しになっていたが，さらにコロナによる人手不足により，実験が進まなかった．

Strategy for Future Research Activity

本年度はセシウム原子－ルビジウム原子の同時トラップやYVO4レーザーの改善を行い，トラップや光強度の最適化などを行う．また，本年度は学生も大学に来ることができるようになったため，実験装置を組立て，実験を実施する予定である．

Causes of Carryover

理由は2つある．1つは所属機関である静岡大学の内部の仕事を新たに請け負ったことにより，運営交付金を多めに分配されたためである．そのため，実験に必要な物品などの購入の一部をこの予算にあてた．もう1つの理由は計画が遅れていることによる．今後，実験を計画通り進めていけば，繰り越した予算の大半は消費される予定である．次年度は高真空中でのトラップのための半導体レーザーの複製や光学部品などに充てる．