自從雷射器被發明以來， 它已經成為物理學中非常寶貴的工具。 預計原子雷射器（用原子的量子波代替光波）可能具有類似的重要應用， 例如在構建超精確的時鐘中。 由阿姆斯特丹大學（UVA）研究員Florian Schreck領導的一個研究小組， 現在已經在創造第一個連續原子雷射器方面取得了重要進展。 該研究小組的結果在本周早些時候發表在“Physical Review Letters”上（“Steady-State Magneto-Optical Trap with 100-Fold Improved Phase-Space Density”）。
在普通雷射器中， 光波形成所謂的相干態：當這些波從雷射器出來時， 它們都以完全相同的方式振盪， 具有相同的頻率和相同的相位。 量子力學告訴我們， 我們所構成的粒子、誇克、電子乃至整個原子也具有類似波動的特性。
這個問題的理論答案是“是的”， 任何物理學的學生都可以很容易地證明這一點。 事實上， 擁有這樣的裝置將是非常有用的：原子的集體振動可以用來測量超精確的原子鐘。 然而， 將理論轉化為實際的功能設備並不像聽起來那麼簡單。
到目前為止， 通過從所謂的玻色 - 愛因斯坦凝聚體中提取原子束來製作原子雷射器， 在所有原子處於相同的量子波狀態的非常低的溫度下的氣體雲。 但是， 將原子置於相同的狀態只能解決部分問題。 對於大多數原子雷射器的應用場景來說，
因此， 真正的挑戰是使原子快速進入相同的波狀態， 以便原子雷射器能夠連續供應這些相干粒子。
創建玻色 - 愛因斯坦凝聚體通常涉及幾十秒內幾個階段的氣體冷卻。 然而， 提取的原子雷射光束只能在原子保留在所述凝聚體中時才工作， 通常只有幾分之一秒那麼短的時間。 在那之後， 必須要有新的供應， 這又需要幾十秒 - 等等。
Schreck和他的團隊， 團隊成員包括博士後Benjamin Pasquiou， 博士生Shayne Bennetts和Chun-Chia Chen， 現在計畫通過在空間中分開不同的冷卻階段而不是時間來實現連續供應。 每個階段發生在不同的位置：原子在通往最終原子雷射光束產生的處的過程中被普通雷射器冷卻。 該團隊通過巧妙利用鍶的特性來做到這一點，
Schreck和他的合作者們運用他們的方法， 現在已經成功地實現了持續冷卻的第一階段， 該階段實現了氣體雲的永久存在， 該氣體雲比以前的任何嘗試都要冷得多， 密度更高。 他們進一步表明， 他們的計畫提供了足夠多的冷原子， 與創造連續存在的玻色愛因斯坦凝聚體相容。 最後一步當然是使用這種永久性冷凝物製造原子雷射器 - 根據Schreck的說法， 這一步應該在明年進行。 這將實現他的夢想：創造一個原子雷射器， 永不需要停下來充能。
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