Evaporação em armadilhas atômicas e as temperaturas mais baixas do Universo

Abstract

Neste trabalho apresentamos um modelo simples de resfriamento evaporativo paraátomos ultrafrios aprisionados. Este processo objetiva a diminuição da temperatura da amostra gasosa a partir da retirada dosátomos mais quentes desta e conseqüente retermalização dos remanescentes em uma temperatura mais baixa. O modelo parte da distribuição de Maxwell-Boltzmann de velocidades para a amostra atômica e permite o cálculo da temperatura e número deátomos remanescentes nesta após a retirada dosátomos mais quentes e retermalização. A partir dessas expressões simulamos o processo de resfriamento evaporativo realizado usualmente em experimentos, onde são retiradosátomos cada vez mais frios após cada retermalização. Palavras-chave:átomos frios, evaporação, distribuição de Maxwell-Boltzmann.In this work we present a simple model to describe evaporative cooling for ultracold trapped atoms. This process is used to achieve low temperatures of the gaseous sample by removing the hottest atoms and subsequently rethermalizing the remaining atoms at a lower temperature. The model assumes a Maxwell-Boltzmann distribution of velocities in the atomic sample and allows the calculation of the temperature and the number of remaining atoms after the hottest atoms have been removed and the rethermalization has taken place. Using these expressions we simulate the process of evaporative cooling as it is usually carried out in experiments, where colder atoms are removed after each successive rethermalization.

Uma interpretação simples para os condensados de Bose-Einstein

“…Assim, nosso objetivo agoraé fazer uma descrição mais realista dos CBE. Inicialmente, vamos discutir de maneira sucinta um método fortemente utilizado para aprisionamento deátomos [19], as armadilhas magnéticas. Maiores detalhes podem ser encontrados em [20].…”

“…Maiores detalhes podem ser encontrados em [20]. 5 Na presença de campo magnético ⃗ B, uḿ atomo com momento magnético ⃗ µ (proporcional ao seu spin) ganha energia potencial [19,20]. O confinamento deátomos nestas armadilhasé bem aproximado por um oscilador harmônico (isotrópico) [20,21], cuja energia potencial de umátomo de massa m aprisionadoé dada por,…”