Лазерное охлаждение атомов тулия до основного колебательного состояния в оптической решётке

Метод лазерного охлаждения атомов, впервые реализованный в начале 1980-х гг. в Институте спектроскопии Академии наук СССР (ИСАН), оказался исключительно мощным средством, обеспечившим революционные прорывы в таких областях, как квантовая сенсорика, физика бозе-эйнштейновских и ферми-конденсатов, квантовая информатика и множество других. Именно благодаря методу лазерного охлаждения были созданы атомные фонтаны — самые точные микроволновые часы, а также получило развитие направление оптических стандартов частоты, перешагнувших сегодня относительную погрешность $10^{-18}$. В данном обзоре, посвящённом 55-летию со дня основания ИСАН, мы представим некоторые современные методы и экспериментальные результаты, направленные на развитие оптических часов на атомах тулия. Помимо обзорной части, продемонстрирован новый экспериментальный протокол подготовки атомов тулия с использованием охлаждения на боковых колебательных частотах спектрально-узкого перехода 506,2 нм. Получены ансамбли атомов в начальных состояниях часовых переходов на основном колебательном подуровне оптической решётки.