理论研究：用激光光场冷却颗粒

使用激光减慢原子的速度是一种已经使用了很长时间的技术：如果一个人想在绝对温度零度范围内实现低温世界纪录，人们会诉诸激光冷却，其中能量用合适的激光束从原子中提取。

最近，这种技术也已应用于纳米和微米范围内的小颗粒。这已经适用于单个粒子 - 但是如果你想一次冷却几个粒子，问题就会困难得多。TU Wien理论物理研究所的Stefan Rotter教授及其团队现在提出了一种方法，在这种情况下也可以实现非常有效的冷却。

不仅仅是光束，而是整个光模式

“在原子的激光冷却中，人们只使用普通的激光束。然而，这种方法不适用于冷却纳米颗粒。我们现在的诀窍是不断调整激光束的空间结构以适应粒子运动，以便在每个时间点实现最佳冷却，“Stefan Rotter说。

“使用我们开发的方法，您可以非常快速地计算出这种光模式必须是什么样子。当粒子改变它们的位置时，你会不断调整光模式，从而可以不断减速粒子，“Jakob Hüpfl补充道，他正在研究这个主题，作为他博士论文的一部分。

有趣的是，要使用新方法，你不需要知道粒子的位置——你甚至不需要知道有多少粒子以及它们是如何移动的。您只需通过系统发送光，并测量粒子如何改变这种光。由此，确定了最佳光模式，粒子必须在下一刻被照射，以便进一步减慢它们的速度——直到它们的运动最终“冻结”。到目前为止，这只是理论工作，但实验已经在进行中。