我国科学技术大学教授卢征天和其搭档Florian Ritterbusch等，运用全光激起完成了对极端稀有同位素氪—81的单原子勘探。这一量子精细测量办法的打破将助力地球与环境科学研讨。相关效果日前发表于《物理谈论快报》。

  氪是一种微量的惰性气体，它在空气中的含量为百万分之一。氪由多种同位素组成，其间一种半衰期为23万年的放射性同位素氪—81，在空气中的含量仅为百亿亿分之一。自从20世纪60年代人类在空气中发现氪—81以来，科研人员一向梦想着用氪—81这个天然示踪剂协助了解环境中的水、冰循环进程，为古地下水与冰川定年。

  卢征天发明晰一种称为“原子阱痕量剖析”的单原子活络检测的新办法，能够逐一数出环境样品中所含的氪—81原子。用原子阱捕获氪—81需求首先将原子激起到一个亚稳量子态上。现在，国际上均选用气体放电办法来制备亚稳态氪原子，办法简略可行，但是存在着激起功率低、样品丢失和穿插污染等问题。

  在该工作中，卢征天团队研制出一种高亮度共振真空紫外灯，并将其应用于全光激起氪原子，然后避免了气体放电所带来的种种问题。团队提出一种新的机理来解说真空紫外光子在氪气中传达时的“自吸收”现象——光子在氪气中屡次散射后并未丢失，而是频率发生了偏移。通过4年不断测验，他们在坚持光源高亮度特征的一起，减小了光频偏移，建成了根据全光激起的氪原子阱，并到达每小时1800个氪—81原子的勘探速率。

  该原子阱超活络剖析东西，为古地下水研讨和寻觅百万年前构成的冰芯等科学问题带来了新机遇。（桂运安）