1、玻色-愛(ài)因斯坦凝聚是指玻色子在臨近絕對(duì)零溫時(shí)，所有的粒子失去了個(gè)體特征而相干凝聚到同一量子態(tài)的現(xiàn)象。1995年，美國(guó)科羅拉多大學(xué)的E．A.Cornell和C．E．Wieman小組首次在87Rb原子中觀察到了玻色凝聚的現(xiàn)象，而不久后的W. Ketterle及R. G. Hulet小組也分別在23Na及7Li原子中觀察到同樣的凝聚現(xiàn)象。在超冷原子玻色凝聚的研究不斷發(fā)展和深入的同時(shí)，超冷分子物理也悄然出現(xiàn)。從目前學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì)我們可以大膽地預(yù)

2、見(jiàn)，在今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，超冷原子分子物理將一直是物理學(xué)最前沿與最有活力的研究領(lǐng)域之一。從1997年到2001年短短五年時(shí)間，該領(lǐng)域就因原子的激光冷卻（1997年）和玻色-愛(ài)因斯坦凝聚（2001年）連續(xù)兩次摘取諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的桂冠。如此驕人的成就足以奠定這個(gè)新興領(lǐng)域在物理學(xué)發(fā)展史上的重要地位。
　　 目前用于實(shí)現(xiàn)超冷分子有兩個(gè)途徑：一是基于直接減速與冷卻化學(xué)穩(wěn)定分子的“直接冷卻”技術(shù)。這種方法適用的分子樣品種類很廣，但典型的冷卻溫

3、度只有幾個(gè)mK。二是通過(guò)磁Feshbach共振或者光締合，將超冷原子成對(duì)地耦合成超冷分子的“間接冷卻”技術(shù)。該方案能夠?qū)⒎肿永鋮s至幾百個(gè)nK（尚未到臨界溫度以下），對(duì)應(yīng)分子的相空間密度達(dá)1012cm-3。最近，絕大多數(shù)的實(shí)驗(yàn)小組都采用磁場(chǎng)Feshbach共振的原理研究如何將分子制備在基態(tài)能量最低的量子態(tài)上，但是否能夠進(jìn)一步地壓縮分子氣體來(lái)提高相空間密度同時(shí)使其冷卻至臨界溫度以下仍然是一個(gè)倍受爭(zhēng)議的問(wèn)題。在本文的工作中，我們致力于思考和研

4、究另一種技術(shù)--光締合產(chǎn)生基態(tài)分子的利弊。在光締合過(guò)程中，運(yùn)用一束泵浦激光可以將自由散射態(tài)的原子轉(zhuǎn)換成激發(fā)態(tài)的分子，但由于該躍遷過(guò)程的偶極矩陣元太小，故對(duì)泵浦激光功率的要求很高。解決這一問(wèn)題目前最常用的方法就是另施加可調(diào)諧的磁場(chǎng)，人們發(fā)現(xiàn)在磁場(chǎng)Feshbach共振附近光締合的速率可以增大幾個(gè)數(shù)量級(jí)。但磁場(chǎng)的引入隨之會(huì)帶來(lái)新的問(wèn)題，即大量粒子由于碰撞馳豫而丟失。基于上述研究進(jìn)展和存在的問(wèn)題，我們小組首次提出基于受激拉曼絕熱通道原理的全光型

5、原子分子轉(zhuǎn)換模型來(lái)克服光締合技術(shù)的缺陷。我們?cè)O(shè)計(jì)了兩種新的方案--鏈?zhǔn)侥Ｐ秃蚏型系統(tǒng)，利用附加的光場(chǎng)來(lái)輔助締合過(guò)程的泵浦激光，從而實(shí)現(xiàn)降低泵浦光自身功率的目的。附加的光場(chǎng)作用在分子束縛態(tài)能級(jí)之間，所以躍遷的Franck-Condon(FC)系數(shù)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于原子自由態(tài)和分子束縛態(tài)間的FC系數(shù)。我們的理論設(shè)想不依賴于分子的內(nèi)稟屬性，具有非常普適的意義。這些新方案有可能會(huì)啟發(fā)更多的物理學(xué)家去思考分子玻色-愛(ài)因斯坦凝聚的實(shí)驗(yàn)可行性問(wèn)題，并推動(dòng)冷分