激光冷却：温度为何低过理论下限

慢下来的云团，需要怎样测量

光会传递动量。适当失谐的对向激光束，可以产生阻碍原子运动的力。但云团平均漂移速度变慢，不足以证明发生了冷却：温度关心的是速度相对平均漂移的分散程度。

因此，有用的记录需要温度计，而不只是一张紧凑明亮的云团照片。释放后的膨胀可以揭示速度分布；解释膨胀宽度时，必须计入初始云团尺寸、观测时间和释放后仍存在的力。

在最简单的低光强二能级多普勒模型中，冷却与光子散射引起的动量扩散竞争。下式给出通常理想条件下的最低温度。线宽采用以角频率表示的自发衰减率，其余常数分别为约化普朗克常数与玻尔兹曼常数。

这个下限属于特定模型，不是所有激光冷却的普遍最低温度，更不表示原子停止运动。若计算没有包含内部子能级与依赖偏振的光抽运，它就无法裁定这些机制能产生怎样的冷却。

T_{\mathrm D}=\frac{\hbar\Gamma}{2k_{\mathrm B}}

Phillips 团队重新检查钠原子的光学黏胶，发现温度约为 40 微开尔文，明显低于约 240 微开尔文的多普勒基准。NIST 当时的报告记载了四种独立测温方法的确认，以及结果对磁场和光束偏振的敏感性。

差异暴露了遗漏的内部态物理。偏振梯度及磁子能级之间的光抽运提供额外冷却路径。1997 年奖项表彰 Chu、Cohen-Tannoudji 与 Phillips 发展冷却与俘获方法，并不意味着所有光阱等价，也不意味着任意冷原子云都是凝聚体。

光学黏胶阻尼速度，但自身不提供磁光阱那样的回复力。在磁光阱中，磁场梯度与偏振光使散射力依赖位置。原子可以被冷却却仍逃走，也可以被留住却持续受热。

在已有 Lab 中，按其声明的近似比较摩擦、扩散与俘获。教学用力与温度读数不复现历史上的四种温度计。如果内部态模型没有包含相应机制，一幅看起来很冷的动画不能证明亚多普勒冷却。