2014 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
25810014
|
|---|
| Research Institution | Institute for Molecular Science |
|---|
Principal Investigator |
武井 宣幸 分子科学研究所, 光分子科学研究領域, 助教 (20531841)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | 光会合 / 冷却原子 / 量子光学 / レーザー冷却 / コヒーレント制御 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では冷却原子の光会合過程に対して超高速コヒーレント制御技術を適用し、並進・振動・回転運動が冷却された最低基底状態の分子を生成する新たな手法を開拓することを目指している。その方法は、レーザー冷却されたRb原子の光会合過程においてパルス整形されたピコ秒パルスレーザーを使用してイオンペア分子ポテンシャル中に所望の分子振動波束を形成し、その後適切なタイミングで別のピコ秒パルスを照射して波束を基底状態へと効率的に遷移させるものである。本研究は極低温物理と超高速化学の融合による量子状態の新たな制御技術の開拓へと繋がるものである。
平成25年度は、励起状態ポテンシャル中の分子振動波束をプローブパルスでイオン化して検出するにあたり、イオン観測装置の改善を行った。
平成26年度は、光会合過程における分子の生成効率を上げるため、分子の元になる冷却Rb原子集団の密度の向上を図った。以前は磁気光学トラップ中に準備した原子集団を使用していたが、光双極子トラップを導入することで原子集団の密度が2桁近く増加した。これによって分子の生成効率が4桁近く向上すると期待できる。このような高密度の原子集団を準備するにあたり、蒸発冷却を含めた原子の捕獲・冷却シーケンスに1.6秒必要となった。そこで、このシーケンスとピコ秒パルスレーザーを同期するためのタイミング制御システムを構築した。このようにして、比較的遷移強度の強い5S-5Pポテンシャル中に光会合を通じて分子を安定して生成できるようになった。
当初計画していたイオンペア分子ポテンシャル中への光会合実験を行うまでには至らなかったが、ピコ秒パルスレーザーと同期した高密度の冷却Rb原子集団の準備、および高効率のイオン観測装置の構築を行うことができた。今後これらの装置を活用してイオンペア分子ポテンシャル中での分子振動波束の形成実験へと展開していきたいと考えている。
|
