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原子，分子和光学物理学

概述

原子，分子和光学物理学（通常称为AMO物理学）是光和物质之间相互作用的研究。物理学家在从原子到分子水平的各种尺度上研究这种相互作用，以便探索关键的科学问题。 AMO物理学家努力以十年前几乎没有梦想的新方式来理解和控制原子，分子和光。在物理系和附属机构JILA率先实验的实验结果，在2001年共获得了诺贝尔物理学奖，用于创建超低温量子气体，另外在2005年又推出了超精密激光和光学物理学的突破。

一些世界上最快的激光器，其光脉冲持续不到十分之一十亿分之一秒，居住在这里的实验实验室，以及对潜在利用新方法来探测和操纵物质的理论研究。

实验和理论还解决了空间中星际云的寒冷地区，化学和天体物理学以外的跨学科兴趣的基础化学物理过程和反应。通过尖端研究追求的另一个前沿是原子 – 光相互作用的制作精确，可以设想出新一代的原子钟，其精度在宇宙的生命周期中接近1秒。这是在量子层面控制自然的时代，这个前沿地区在博尔德校园和其他地方产生了巨大的兴奋。

原子物理学

Schafer和Gaarde致力于激光对原子的影响，包括多光子电离，高谐波产生和阿秒脉冲的产生。这个组织与美国和欧洲的几个实验项目有着密切的联系。与这个组织的教员合作是博士后工作人员和一些研究生。

Rau对原子物理学的主要研究兴趣在于理解高度相关的动议。除了原子内部的电场之外，这些可能是外部电场同时强烈影响的原子中的电子的运动。他还研究了强时间依赖电磁场的问题。

此外，与化学系原子物理学的实验工作有关，特别是在约翰·霍普金斯大学和欧文·波利亚科夫实验室以及博伊德·麦克格林教授。 Poliakoff小组研究部门的学生在CAMD同步加速器设备上振动分解了能量为10-200 eV的光子激发小分子。

量子光学物理学

道林领导量子科技集团，在赫尔恩理论物理研究所进行量子光学，量子信息理论和光子带隙材料开发研究。

Lee研究了用于精密测量和量子信息处理的量子光学干涉测量，包括单光子源和检测器。

奥康奈尔研究量子光学中的各种问题，以及非平衡统计力学。量子力学中的耗散，波动和纠缠现象在他的大部分研究中都是一个常见的主题。特别强调量子测量理论，解相干和衰变的歪曲。

王尔德正试图通过量子力学的规律来确定对通信和计算的极限。他是剑桥大学出版社出版的主要教科书“量子信息理论”的作者，总结了量子通信理论的最新进展。王尔德也为量子纠错和量子计算复杂度理论做出了贡献。

此外，与电气与计算机工程系的光电子器件实验工作有关，特别是在达达尼尔斯赛道的实验室，以及与数学系光子带隙理论工作的关系由斯蒂芬·皮曼（Stephen Shipman）进行。

原子，分子和光学物理学

AMO物理学研究有悠久的历史 – 从量子力学的基础到今天的科学前沿。 AMO物理学的发展是由于我们使用光来操纵，控制和测量原子和分子的性质的能力的革命性进步。

因此，AMO物理学的签名科学成就是启用实验方法的发展，以及将这些方法应用于诺贝尔奖获奖发现，并在涵盖所有物理学和其他科学学科的领域开发科学知识，包括生物学和化学。

原子，分子和光学物理学的研究机会涵盖了广泛的主题，从对自然基本常数的精确测量到原子中奇偶性违反效应的测量。 AMO物理学中的其他激动人心的领域是量子光学;激光冷却和原子捕获;原子干涉仪;寻找电子的电偶极矩;寻找暗物质;研究Bose-Einstein凝结的后果;产生和应用超短脉冲的X射线;量子计算和信息处理;反物质研究;探索重力的基本属性;和光谱学新颖的分子和固态系统。原子物理技术也被用于关注粒子和核物理学以及凝聚态物理学中的基本问题的实验。

原子，分子和光学（AMO）物理学的主要目标是在量子层面操纵和控制物质，以实现大量新技术和基础物理测量。现代世界所需的许多技术，例如激光和GPS，其根源在AMO物理学。同样，原子物理学家还进行了许多基础物理测量，如测量羔羊移位，测量g-2，以及示范量子退化气体。

加州大学洛杉矶分校AMO小组正在努力开发方法，将新形式的量子物质控制在一起，并利用现有系统来演示新技术并进行新的测量。目前的研究项目正在努力通过捕获离子中的量子信息协议来了解量子磁性，开发生产超冷分子和分子离子的新方法，以及开发下一代光时钟。

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