การระบายความร้อนด้วยเลเซอร์เป็นวิธีที่ทำให้อะตอมช้าลงและทำให้เย็นลงโดยใช้เลเซอร์ โดยทั่วไปแล้วเรามองว่าเลเซอร์เป็นสิ่งที่ทำให้ร้อนขึ้นและแน่นอนพวกเขาทำบนเครื่องชั่งขนาดใหญ่ แต่สำหรับแต่ละอะตอมหรือกลุ่มเล็ก ๆ ของอะตอมพวกเขาสามารถนำมาใช้สำหรับการทำความเย็น อุณหภูมิที่เย็นที่สุดเท่าที่เคยสร้างมาน้อยกว่าครึ่งล้านของเคลวิน (0.5 nanoKelvins) ได้สำเร็จโดยใช้การผสมผสานระหว่างการทำความเย็นด้วยเลเซอร์และการทำให้เย็นลงแบบระเหย อุณหภูมิเหล่านี้เกิดขึ้นได้ด้วยก๊าซกระจายน้อย
กลไกหลักที่ทำให้เลเซอร์เย็นลงช้าลงคือทำให้อะตอมดูดซับและปล่อยโฟตอนในทิศทางที่สุ่ม ตราบใดที่ความเร็วของอะตอมมากกว่าความเร็วการหดตัวของการปล่อยโฟตอนความเร็วโดยรวมจะลดลง หากคุณลอยอยู่บนเรือที่แล่นได้อย่างรวดเร็วให้เคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่สำคัญในทิศทางเดียวและโยนลูกบอลโลหะออกจากเรือลำนั้นในที่สุดความเร็วของคุณจะช้าลงและการเคลื่อนไหวของคุณจะถูกกำหนดโดยผลกระทบจากการขว้างลูกบอล นั่นคือการระบายความร้อนด้วยเลเซอร์
การระบายความร้อนด้วยเลเซอร์เลือกเป้าหมายให้อะตอมเคลื่อนที่ในทิศทางที่แน่นอนและด้วยความเร็วที่กำหนดภายในแก๊ส ด้วยการปรับแสงให้มีความถี่เฉพาะต่ำกว่าความถี่เรโซแนนท์ของสารดักเลเซอร์จะกำหนดเป้าหมายเฉพาะอะตอมที่เคลื่อนที่เข้าหามัน นี่เป็นเพราะเอฟเฟกต์ Doppler - เมื่ออะตอมเคลื่อนที่เข้าหาเลเซอร์ต้นทางความถี่ของแสงจะเพิ่มขึ้นจากมุมมองของอะตอมนั้น นี่คือเหตุผลเดียวกันที่ความถี่เสียงแตกต่างกันไปตามความเร็วรถไฟที่ผ่านผู้สังเกตการณ์นิ่ง - ความเร็วสัมพัทธ์ระหว่างแหล่งกำเนิดและวัตถุจะปรับเปลี่ยนความถี่ที่ชัดเจน สำหรับอะตอมที่ไม่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วระดับขีด จำกัด นั้นพวกมันจะโปร่งใสกับเลเซอร์ดังนั้นจึงไม่ได้รับผลกระทบจากมัน
เมื่อความถี่ที่ชัดเจนของแสงที่เกี่ยวข้องกับอะตอมบางอย่างในกับดักเลเซอร์ระบายความร้อนถูกต้องอะตอมดูดซับโฟตอนที่เข้ามาได้รับพลังมากขึ้นชั่วคราวแล้วปล่อยโฟตอน ดังนั้นอะตอมที่เคลื่อนที่ไปในทิศทางที่แน่นอนบนความเร็วของเพดานจะลดความเร็วลงโดยการเลือกอุปกรณ์ระบายความร้อนด้วยเลเซอร์ ด้วยการจัดเรียงของเลเซอร์ในเมทริกซ์ 3 มิติรอบ ๆ ก๊าซกระจายความเร็วอะตอมในทั้งสามองศาอิสระสามารถลดลงนำไปสู่การเคลื่อนที่ของอะตอมน้อยลงและทำให้อุณหภูมิลดลง ต้องกระจายแก๊สเพื่อให้แน่ใจว่าอะตอมที่อยู่ติดกันจะไม่ถูกดูดซับโฟตอน การจัดการความถี่ของเลเซอร์อย่างช้าๆก็มีประโยชน์เช่นกันเนื่องจากอาจต้องใช้การทำความเย็นหลายขั้นตอนเพื่อลดก๊าซให้เหลืออุณหภูมิที่ต้องการ ทำอย่างระมัดระวังและบางทีคุณอาจได้รับทุนวิจัยที่คุณต้องการเสมอ
