Simulasi ini menyajikan, dengan cara yang sangat sederhana, pengoperasian perangkap magneto-optik untuk menjebak dan mendinginkan atom hingga suhu beberapa milikelvin. Model ini didasarkan pada kumpulan gas yang tidak berinteraksi yang dipengaruhi oleh gaya enam berkas cahaya, tiga di antaranya merupakan pasangan propagasi balik. Simulasi dilakukan dalam tiga dimensi, tetapi hanya proyeksi posisi dan kecepatan pada bidang $xz$ yang ditampilkan.

Tombol:

• Memulai ulang simulasi.
• Mengonfigurasi parameter perangkap lainnya: pelepasan laser, intensitas medan magnet, jumlah atom, kemungkinan besar kecepatan (yang mengatur suhu awal sampel) dan massa atom.
• Laser: Menghidupkan dan mematikan berkas cahaya.
• Medan magnet: Menghidupkan dan mematikan medan magnet yang dihasilkan oleh sepasang kumparan Helmholtz.

Gaya dalam arah $j$ yang diberikan pada atom akibat pasangan berkas dalam arah tersebut diberikan oleh

$$ F_j = F_j^+ hal999 F_j^-, $$

Di mana

$$ F_j^\pm = \pm \hslash k \dfrac{\gamma_{22}}{2} \kali $$ $$ \times \dfrac{ I/I_0 }{ 1 + I/I_0 + 4(\delta \mp kv_j \mp \beta_j r_j)^2/\gamma_{22}^2 }. $$

$\gamma_{22}$ adalah laju peluruhan spontan atom dari keadaan |2⟩ ke keadaan |1⟩, $k$ adalah bilangan gelombang, $I$ adalah intensitas sinar laser, $I_0$ adalah intensitas saturasi transisi |1⟩ - |2⟩, $\delta$ adalah laser yang disetel sehubungan dengan resonansi transisi, $v$ adalah kecepatan atom dan $\beta_j$ ditentukan oleh

$$ \beta_j = \dfrac{g\mu_B}{\hslash} \dfrac{\partial B_j}{\partial j}. $$

$g$ adalah faktor gyromagnetik, $\mu_B$ adalah magneton Bohr dan $B_j$ adalah komponen $j$ medan magnet yang dihasilkan oleh sepasang kumparan Helmholtz.

Dinamika atom didasarkan pada hukum kedua Newton dan variabel acak $\epsilon = 0,5$ m/s ditambahkan untuk mensimulasikan fluktuasi acak kecepatan atom akibat emisi spontan:

$$ v(t) \panah kanan v(t) + \epsilon. $$

Baca selengkapnya: