Ионы можно охладить лазерным излучением также как и атомы. Фактически экспериментальные методы для ионов проще, чем для нейтральных атомов, потому что ионы удерживаются вблизи оси или центра ловушки. Первое радиационное охлаждение удержанных ионов было осуществлено в 1978 году в национальном бюро стандартов, переименованным в национальный институт стандартов и технологии (США).
Механизм охлаждения можно понять на уровне интуитивного мышления. Из-за периодических компонент в движении ионов их оптический спектр поглощения имеет боковые компоненты точно так же, как и СВЧ спектр поглощения. Поэтому ион может поглощать фотоны при облучении его лазерным пучком с частотой излучения ниже частоты его оптического перехода. Далее ион излучает флуоресцентный фотон, средняя частота которого равна частоте оптического перехода. Каждый цикл поглощения флуоресценции отбирает кинетическую энергию иона. При этом достаточно одного лазера и остаточная тепловая энергия, соответствующая температуре около 10 мК, является обычным результатом. Остаточный эффект Доплера второго порядка при таких температурах приводит к сдвигу частоты порядка 10-7 или 10-18.
Читайте также: Новости России и мира.