[发明专利]一种时空调制自旋-轨道耦合分布结构的方法及装置

权利要求书

1.一种时空调制自旋-轨道耦合分布结构的装置，其特征在于，所述装置包括真空结构和激光产生结构；

所述真空结构，用于捕获控制超冷原子气体和目标超冷原子气体，其中，所述控制超冷原子气体和所述目标超冷原子气体之间存在自旋-交换相互作用；

所述激光产生结构，用于在真空结构中产生多个不同激光束，用以制备所述控制超冷原子气体的光学势阱，对所述控制超冷原子气体的时空密度分布进行调控，以在目标超冷原子气体中产生时空调制的自旋-轨道耦合强度分布。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括气体减速结构，用于在所述真空结构捕获所述控制超冷原子气体和所述目标超冷原子气体前，对所述控制超冷原子气体和所述目标超冷原子气体进行减速。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，控制超冷原子为加热效应不明显的碱金属原子，目标超冷原子为加热效应明显的碱金属原子，其中，当拉曼光的拉比频率与非弹性散射率比值不大于10³时加热效应明显。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述激光产生结构包括激光源和多个激光束口，其中，多个激光束口包括第一激光束口、第二激光束口、第三激光束口、第四激光束口及第五激光束口；

所述激光源分别在所述第一激光漱口和所述第二激光束口产生y和z坐标轴上方向上相向而行的第一激光束和第二激光束，其中，所述第一激光束和所述第二激光束，分别控制所述目标超冷原子气体与所述控制超冷原子气体被束缚在激光形成的光学势阱中，以实现所述目标超冷原子气体与所述控制超冷原子气体的x方向的一维棒状结构；

所述激光源在所述第三激光束口和所述第四激光束口产生x方向相对传播的第三激光束和第四激光束，其中，所述第三激光束和所述第四激光束，分别调控所述控制超冷气体和所述目标超冷原子气体在x方向密度分布；

所述激光源在所述第五激光束口产生第五激光束，所述第五激光束，用于通过拉曼耦合作用在控制超冷原子气体中产生自旋自由度和动量自由度耦合。

5.一种时空调制自旋-轨道耦合分布结构的方法，应用于如权利要求1-4任一项所述的装置，其特征在于，所述方法包括：

通过真空结构捕获控制超冷原子气体和目标超冷原子气体，其中，所述控制超冷原子气体和所述目标超冷原子气体之间存在自旋-交换相互作用；

利用激光产生结构在真空结构中产生多个不同激光束，用以制备所述控制超冷原子气体的光学势阱，对所述控制超冷原子气体的时空密度分布进行调控，以在目标超冷原子气体中产生时空调制的自旋-轨道耦合强度分布。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在真空结构捕获所述控制超冷原子气体和所述目标超冷原子气体前，所述方法还包括：

利用气体减速结构对所述控制超冷原子气体和所述目标超冷原子气体进行减速。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，控制超冷原子为加热效应不明显的碱金属原子，目标超冷原子为加热效应明显的碱金属原子，其中，当拉曼光的拉比频率与非弹性散射率比值不大于10³时加热效应明显。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，多个不同激光束包括第一激光束和第二激光束、第三激光束和第四激光束，以及第五激光束；

利用激光源分别在第一激光漱口和第二激光束口产生y和z坐标轴上方向上相向而行的所述第一激光束和所述第二激光束，其中，所述第一激光束和所述第二激光束，分别控制所述目标超冷原子气体与所述控制超冷原子气体被束缚在激光形成的光学势阱中，以实现所述目标超冷原子气体与所述控制超冷原子气体的x方向的一维棒状结构；

利用激光源在所述第三激光束口和所述第四激光束口产生x方向相对传播的第三激光束和第四激光束，其中，所述第三激光束和所述第四激光束，分别调控所述控制超冷气体和所述目标超冷原子气体在x方向密度分布；

利用激光源在所述第五激光束口产生所述第五激光束，所述第五激光束，用于通过拉曼耦合作用在控制超冷原子气体中产生自旋自由度和动量自由度耦合。