中文摘要：

各向异性地周期性调制磁陷阱的深度和形状，以及（或）周期性地在空间上摇摆磁陷阱，利用振荡的纵向分量和横向分量的耦合效应以及陷阱势的非简谐特性，通过频率选择性机制搬走高能量原子和原子能量向参量振荡场转移并使其能量降低的两个互相关联的主要途径，把从磁光阱中转移到磁势阱中的冷原子再冷却，实现一种新的冷却原子的方法。由于在磁陷阱中的参量冷却不存在自发辐射，所以其原子团具有较长的相干时间，这非常有利于研究体系的相干过程。加之磁陷阱本身具有大尺度、高稳定性和良好的场强控制特性等优点，使其成为研究量子混沌和不同种类超冷原子混合的理想陷阱；这一机制也可以用于表征冷原子陷阱的弹性系数，作为研究冷原子动力学的有用工具；也可能用于操纵和控制玻色爱因斯坦凝聚体；更为诱人的是，这一方案可能会成为实现费米子量子简并的可选途径，这无疑对实现费米子型的原子钟和研究冷费米子的电磁透明现象均具有科学意义和应用价值。

结论摘要：

实验上实现了磁陷阱中原子的参量冷却。周期性地调制磁陷阱的深度和形状，利用频率选择机制有选择地搬走高能量的原子以及原子能量向参量场转移的两个途径，实现原子的冷却。这种能量选择机制是由磁陷阱的非简谐特性决定的。与蒸发冷却本质上的不同之处在于，该冷却过程中，热原子以一种更主动的方式从势阱的边缘逃逸；纵向和横向的耦合效应可加快原子团趋向平衡的速度。实验上采用一对轴向垂直于四极阱线圈的反亥姆霍兹线圈来各向异性地正弦调制四极阱的磁场梯度，测量了调制后的原子温度以及原子数目对调制频率的依赖关系。结果发现，在20Hz附近出现原子冷却现象，并且相空间密度也得以增加。在35Hz和70HZ处原子团被加热。这些实验结论同我们采用直接模拟蒙特卡罗方法模拟的参量冷却过程一致。参量冷却方法的另一优点是冷却机制与待冷却粒子的内态无关，所以该冷却方法也许适合于冷却分子以及不同粒子的混合物。这个技术已经作为微磁导引冷原子源的制备方案而正在进行。温度诊断是这个项目的基础环节。在温度诊断过程中，观察到在共振荧光场中原子团温度以及下落加速度对探测光的失谐的依赖关系，这是一个很重要的实验结果。