중성 원자 기반
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== 측정 기술 == [[File:중성원자 흡수 사진.png|none|thumb|626px|동그란 모양의 보스-아인슈타인 응축 상태의 원자 구름의 흡수 사진 측정 과정 (출처 KAIST) ]]중성 원자 실험에서 원자의 상태를 알아내는 방법은 대부분 원자가 흡수하거나 방출 혹은 굴절하는 빛을 이용한다. 흔히 사용되는 방법 중 하나는 흡수 사진 촬영 방법이다. 원자가 잘 흡수할 수 있는 공명 주파수의 레이저를 조사하면 원자의 그림자를 사진으로 찍을 수 있다 (Signal사진). 이것을 원자 구름이 없는 사진에(Reference사진) 비해 얼마나 흡수 되었는 지를 측정하면, 보는 방향으로 더해진 밀도, Column density를 얻을 수 있다. 강한 레이저 밝기에 따른 원자 반응의 포화 및 확산과 낮은 밝기에서 산탄 잡음(shot noise)간의 저울질에 의해서 한계가 결정된다. 최대 정확도는 약 2-3개의 원자를 분해할 수 있는 수준이지만, 공간적인 해상도를 잃게 된다. 레이저를 조사하는 시간이 짧기 때문에 (1-100 μs) 순간적인 원자 구름의 움직임을 포착하기에 용이하고, 넓은 시야를 가질 수 있다는 장점이 있다. [[File:중성원자 양자기체현미경.png|none|thumb|188px|양자기체 현미경으로 측정한 2차원 원자 구름의 형광 사진. 격자의 간격은 약 0.75 μm이다. (출처 KAIST)]] 형광을 이용하는 방법도 많이 사용된다. 광-자기 포획에 사용되는 빛을 사용하면 손쉽게 원자 구름을 촬영할 수 있다. 이처럼 레이저 냉각 및 포획에 사용하는 빛을 이용해 촬영을 하면, 긴 시간동안 노출을 통해 손쉽게 산탄 잡음을 이겨낼 수 있다. 하지만 이 과정에서 원자들의 위치와 같은 정보들을 잃게 된다. 최근에는 레이저 냉각 및 포획 기술의 발전으로 광격자나 작은 광집게에 포획된 상태의 원자들을 촬영할 수 있게 되었다. 이러한 기술을 이용해 양자 기체를 관찰하는 경우를 양자 기체 현미경(quantum gas micrscope) 이라고 한다. 이를 통해 원자의 위치에 대한 분해능과 개수에 대한 분해능을 동시에 달성할 수 있다. 이 시스템의 한계 중 하나는 원자 개수의 홀짝성만 측정한다는 것이다. 즉, 한 격자 위치에 원자가 0개 있는 경우와 2개 있는 경우를 구별할 수 없다는 것이며, 이것은 촬영 과정에서 조사하는 빛에 의한 광접착(Photoassociation) 때문이다. 한 위치에 원자가 짝수 개수가 있으면 모두 짝을지어 도망가고, 홀수 개수가 있으면 하나만 남게 되는 것이다. 이외에도 공명주파수에서 약간 먼 빛을 사용하여 원자의 분산성(dispesion)을 이용한 비파괴 측정이나 공진기에서 새어나오는 광자를 측정함으로써 원자의 상태를 읽어내는 방법 등 여러가지 방법이 존재한다.
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