近日，由中科院物理研究所王如泉副研究员带领的实验小组成功实现了⁸⁷Rb的玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）。这是继中科院上海光机所、北京大学、中科院武汉物理数学所和山西大学之后的国内第五台BEC实验装置。

物理所的设计具有以下几个独到之处：第一，没有采用传统的双磁光阱结构，系统只有一套磁光阱和一个真空腔。这种设计省掉了双磁光阱之间的推送光束，提高了搭建光晶格的光学自由度，便于搭建二维光晶格，而传统的双磁光阱BEC装置只适合搭建一维光晶格。由于光晶格是实现玻色子量子调控的重要手段，此装置可以适用于更多的实验方案。由于只需要一套磁光阱，光路大大简化，提高了激光系统的稳定性并大大降低了系统维护的工作量。单真空腔设计也降低了真空系统的复杂性。第二，采用自主研发的分布式反馈（DFB）二极管激光器。和传统的光栅外腔反馈激光器相比，DFB激光器具有非常好的机械稳定性和连续不跳模波长调节范围，确保了主激光器的稳定性。第三，采用超低成本的注入锁定二极管激光器代替传统的半导体锥形激光放大器，使用二次边带注入锁定代替一套再泵浦激光器，主激光和注入锁定激光器的光学和电路部分都由研究人员自制，大大降低了成本，全套激光系统成本和传统方法比较降低了5倍以上。第四，系统大量采用国产部件，如声光调制器和超高真空离子泵等关键光学和真空部件，为未来实验装置的全国产化提供了经验。

目前，系统能够在磁光阱中俘获5×10⁷个原子，转移到QUIC磁阱中的原子数为3×10⁷。经过30秒的蒸发冷却后，在温度为370nK时达到BEC相转变温度，此时磁阱中还有1.9×10⁵个原子。进一步的蒸发能得到大约2.9×10⁴个原子的纯BEC态。相关的吸收成像图如图所示（图1，2，3）。

该研究方向是陈东敏研究员六年前负责组建固态量子信息与器件实验室时部署的。实验小组的核心成员除了王如泉副研究员之外，还包括罗鑫宇和曹强同学以及王晓锐博士。目前，实验小组正在对系统进行最后的优化。下一步，将开展对一维抖动光晶格和紧束缚二维光晶格中的量子简并系统的性质的研究。 

图1 从左上到右下：最终蒸发频率分别为990KHz，985KHz，980KHz，975KHz和972KHz，原子云从完全的热原子转变到纯BEC态。

图2 对应于图1的光学吸收截面图，可以清楚地看到背景热原子和中心BEC原子构成的双模分布

图3 BEC原子的各向异性膨胀，从左到右，膨胀时间分别为1ms,5ms,9ms,13ms和17ms。横向和纵向膨胀速度不同，这明显区别于热原子的各向同性膨胀