Руководитель – д.ф.-м.н. Ксения Юрьевна Хабарова
Ключевые сотрудники:
- Артём Алексеевич Головизин – кандидат физ.-мат. наук
- Дмитрий Олегович Трегубов – кандидат физ.-мат. наук
Молодые сотрудники, аспиранты, студенты
- Мишин Денис Андреевич – м.н.с., аспирант МФТИ
- Проворченко Даниил Игоревич – м.н.с., аспирант ФИАН
- Яушев Михаил Олегович – студент 4-го курса МФТИ
- Рузайкин Тимофей Дмитриевич – студент 4-го курса МФТИ
Основные направления исследований
- Создание и характеризация оптических часов на атомах тулия: осуществление глубокого лазерного охлаждения, захвата атомов в оптическую решетку, осуществление оптической накачки атомов, проведение опроса часовых переходов и стабилизация частоты часового лазера по атомному перходу.
- Проведение сличения двух оптических часов на атомах тулия. Исследование различных систематических сдвигов и погрешности частоты часового перехода. Характеризация этих сдвигов до мГц уровня.
- Измерение гравитационного сдвига частоты часового перехода при изменении положения атомного облака в пространстве.
- Исследование новых переходов в атомах тулия с целью оптимизации проведения эксперимента: повышение эффективности лазерного охлаждения, подготовки и считывания состояний, управления положением и характеристиками атомных облаков.
- Использование машинного обучения для оптимизации работы экспериментальных установок
- Исследование часового перехода в атомах тулия, имплатнированных в матрицы благородных газов при криогенных температурах порядка 10 К.
- Исследование новых перспективных схем работы оптических часов, в том числе с непрерывным опросом часового перехода.
- Научные результаты сотрудников группы
- Глубокое лазерное охлаждение атомов: три этапа охлаждения позволили достичь температур, меньших 1μK.
- Спектроскопия часового перехода с разрешением 10 Гц.
- Одновременный опрос двух часовых переходов между различными сверхтонкими компонентами часовых уровней.
- Использование техники синтетической частоты для компенсации эффекта Зеемана
- Создание компактной вакуумной системы для тулиевых оптических часов.
Научные результаты сотрудников группы
- Глубокое лазерное охлаждение атомов: три этапа охлаждения позволили достичь температур, меньших 1μK.
- Спектроскопия часового перехода с разрешением 10 Гц.
- Одновременный опрос двух часовых переходов между различными сверхтонкими компонентами часовых уровней.
- Использование техники синтетической частоты для компенсации эффекта Зеемана
- Создание компактной вакуумной системы для тулиевых оптических часов.
Избранные статьи
- Golovizin, A. (2024). Compensation of the multipolar polarizability shift in optical lattice clocks. Optics Letters, 49(11), 3094-3097. DOI: 10.1364/ol.524104
- Provorchenko, D. I., Tregubov, D. O., Golovizin, A. A., & Kolachevsky, N. N. (2024). Laser cooling of thulium atoms to the ground state in optical lattice. Physics–Uspekhi, 67. DOI: 10.3367/UFNe.2024.05.039678.
- Golovizin, D. Tregubov, M. Yaushev, D. Mishin, D. Provorchenko, and N. Kolachevsky, Absolute frequencies of cooling and pumping transitions for thulium optical lattice clock and cold gas studies, Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 306, 108629 (2023). DOI: 10.1016/j.jqsrt.2023.108629
- D. Provorchenko, D. Tregubov, D. Mishin, M. Yaushev, D. Kryuchkov, V. Sorokin, K. Khabarova, A. Golovizin, and N. Kolachevsky, Deep laser cooling of thulium atoms to sub-𝜇k temperatures in magneto-optical trap, Atoms 11, 30 (2023). DOI: 10.3390/atoms11020030.
- A. Golovizin, D. O. Tregubov, E. S. Fedorova, D. A. Mishin, D. I. Provorchenko, K. Y. Khabarova, V. N. Sorokin, and N. N. Kolachevsky, Simultaneous bicolor interrogation in thulium optical clock providing very low systematic frequency shifts, Nature communications 12, 1 (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-25396-8
- Golovizin, D. Tregubov, D. Mishin, D. Provorchenko, and N. Kolachevsky, Compact magneto-optical trap of thulium atoms for a transportable optical clock, Optics Express 29, 36734 (2021). DOI: 10.1364/OE.435105
- D. Mishin, D. Provorchenko, D. Tregubov, N. Kolachevsky, and A. Golovizin, Continuous operation of a bicolor thulium optical lattice clock, Applied Physics Express 14, 112006 (2021). DOI: 10.35848/1882-0786/ac3186
- E. Fedorova, A. Golovizin, D. Tregubov, D. Mishin, D. Provorchenko, V. Sorokin, K. Khabarova, and N. Kolachevsky, Simultaneous preparation of two initial clock states in a thulium optical clock, Physical Review A 102, 063114 (2020). DOI: 10.1103/PhysRevA.102.063114
- Golovizin, E. Fedorova, D. Tregubov, D. Sukachev, K. Khabarova, V. Sorokin, and N. Kolachevsky, Inner-shell clock transition in atomic thulium with a small blackbody radiation shift, Nature communications 10, 1724 (2019). DOI: 10.1038/s41467-019-09706-9
Защищенные кандидатские диссертации выпускников кафедры
- Трегубов Дмитрий Олегович, «Часовой переход в атоме тулия с низкой чувствительностью к тепловому излучению». Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности Лазерная Физика – 01.04.21. Дата защиты: 21 сентября 2020 г. науч. рук. Хабарова К.Ю.
- Фёдорова Елена Сергеевна, «Исследование ультрахолодных атомов тулия в оптической решётке вблизи магической длины волны», Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности Лазерная Физика – 01.04.21. Дата защиты: 14 октября 2019 г. науч. рук. Колачевский Н.Н.
- Головизин Артем Алексеевич, «Прямое лазерное возбуждение часового магнитодипольного перехода 1.14 мкм в ультрахолодных атомах тулия», Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности Лазерная Физика – 01.04.21. Дата защиты: 11 декабря 2017 г. науч. рук. Колачевский Н.Н.
Названия тем кандидатских диссертаций, выполняемых в настоящее время
- Д.А. Мишин, “ Исследование свойств магической длины волны вблизи 1064 нм для создания тулиевых оптических часов ” (научный руководитель А.А. Головизин)
- Д.И. Проворченко, “ Исследование систематических сдвигов частоты часового перехода в нейтральных атомах тулия путём сравнения показаний двух оптических часов” (научный руководитель Д.О. Трегубов)
Магистерские диссертации
- Мишин Денис Андреевич, «Исследование дифференциальной поляризуемости часового перехода в атомах тулия в окрестностях магической длины волны 1064 нм», 2021, Московский физико-технический институт
- Проворченко Даниил Игоревич, «Одновременная подготовка двух начальных квантовых состояний часовых переходов в атомах тулия», 2021, Московский физико-технический институт
Бакалаврские диссертации
- Мишин Денис Андреевич, «Использование оптической накачки для подготовки внутренних состояний атомов тулия», 2019, Московский физико-технический институт
- Проворченко Даниил, «Исследование спектров резонансов Фешбаха в ультрахолодных атомах тулия», 2019, Московский физико-технический институт
Преподавательская деятельность
- А.А. Головизин – курс «Введение в квантовую метрологию», кафедра РКЦ МФТИ
- Д.О. Трегубов – курс «Атомная спектроскопия»
Фотогалерея
Контакты
Email: habarovaky@lebedev.ru Phone: +7(499) 132-61-85