微重力环境下超冷原子物理研究

学术综述

作者：

李琳1 汪斌1 周小计2 陈徐宗2 李唐*1 刘亮*1

作者单位：

1. 中国科学院上海光学精密机械研究所空天激光技术与系统部2. 北京大学电子学院

摘要：

中国空间站的发展和建成为微重力环境下超冷原子物理的研究及其应用提供了必要的实验条件.2022年10月31日，中国科学院上海光学精密机械研究所联合北京大学研制的中国空间站超冷原子物理实验柜（简称超冷柜）搭载梦天实验舱进入中国空间站.超冷柜的主要目标是在中国空间站建成以⁸⁷Rb玻色–爱因斯坦凝聚（Bose-Einstein Condensate，BEC）为工作物质的超冷原子物理实验平台，基于微重力环境优势利用两级交叉光束冷却（Two-Stage Crossed Beams Cooling，TSCBC）的实验方案获得皮–开尔文（picoKelvin，pK）量级的超冷原子，在微重力环境下通过调控以及观察极低温超冷原子以发现新奇的物理现象.本文介绍了BEC的实现和深度冷却实验方案，以及微重力环境下超冷原子物理研究与应用领域所取得的一系列进展;详细介绍了超冷柜的设计方案以及地面验证实验.到目前为止，超冷柜按照预期持续开展微重力环境下的超冷原子物理研究，在轨连续运行时间超过2年，取得了初步的实验结果，实现了超冷柜作为微重力环境下超冷原子物理实验平台的主要目标.

关键词：

玻色–爱因斯坦凝聚超冷原子中国空间站微重力环境

刊期：

2025，1（45）

所属栏目：

研究论文_综述

基金资助：

中国载人航天工程空间应用系统项目资助(.)

分类号：

O4-33

DOI：

10.11728/cjss2025.01.2024-0174

页数：

页码：

29-55

来源期刊

空间科学学报

Chinese Journal of Space Science