IT之家 7 月 9 日消息 從中國科大獲悉，中國科學技術(shù)大學教授盧征天及 Florian Ritterbusch 博士運用全光激發(fā)實現(xiàn)了對極其稀有同位素氪-81 的單原子探測，這一量子精密測量方法的突破將助力于地球與環(huán)境科學研究。
IT之家了解到，相關(guān)成果以“Optical Excitation and Trapping of 81Kr”為題于 7 月 6 日發(fā)表在《物理評論快報》上。
氪是一種微量的惰性氣體，在空氣中的含量為百萬分之一，其由多種同位素組成，包括一種半衰期為 23 萬年的放射性同位素氪-81，在空氣中的含量僅為百億億分之一（10-18）。盧征天教授發(fā)明了一種稱為“原子阱痕量分析”的單原子靈敏檢測方法，可以一個一個地數(shù)出環(huán)境樣品中所含的氪-81 原子。
據(jù)介紹，用原子阱捕獲氪-81 需要首先將原子激發(fā)到一個亞穩(wěn)量子態(tài)上。在本工作中，科研組研制成一種高亮度共振真空紫外燈，并將其應用于全光激發(fā)氪原子，從而避免了氣體放電所帶來的種種問題。團隊提出了一種新的機理來解釋真空紫外光子在氪氣中傳播時的“自吸收”現(xiàn)象 —— 光子在氪氣中多次散射后并未損失，而是其頻率發(fā)生了偏移。經(jīng)過四年的不斷嘗試，他們在保持光源高亮度特征的同時，減小了光頻偏移，建成了基于全光激發(fā)的氪原子阱，并達到了每小時 1800 個氪-81 原子的探測速率。
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