Спектроскопия холодных атомов рубидия-87 и её применение в квантовой сенсорике

Современные квантовые технологии открывают широкие перспективы для создания высокочувствительных сенсоров на основе ансамблей холодных атомов и ионов. В данной работе исследуются спектральные свойства облака холодных атомов рубидия-87, захваченных в магнито-оптическую ловушку (MOЛ). Холодные атомы представляют собой перспективную платформу для высокоточных измерений благодаря их низкой температуре и малому доплеровскому уширению. Сенсоры, основанные на холодных атомах, находят применение в прецизионных измерениях электрических и магнитных полей, времени и частоты, метрологических стандартах, атомных интерферометрах для измерения гравитационных полей. В ходе работы методом лазерного охлаждения в MOЛ было получено облако холодных атомов рубидия-87, создана система для проведения прецизионной спектроскопии атомного резонанса. Следующим этапом является перезахват ансамбля атомов в оптическую дипольную ловушку, что позволит значительно увеличить время удержания атомов. Дополнительно планируется реализация субдоплеровского охлаждения, что приведёт к уменьшению скорости атомов и, соответственно, увеличению точности измерений. В перспективе планируется возбуждение атомов в ридберговские состояния и реализация на их основе электрического сенсора для характеризации двумерных полупроводниковых структур. Таким образом, работа направлена на развитие технологий спектроскопии холодных атомов рубидия-87, что может способствовать созданию новых поколений высокоточных сенсоров.