什麼是鐳射冷卻？
這是一種利用鐳射將氣體溫度降低到接近絕對零度的方法。
鐳射冷卻的目的和背景是什麼？
當時（20世紀）的科學家們想要實現玻色-愛因斯坦凝聚態。玻色-愛因斯坦凝聚是一種現象，在這種現象中，許多被稱為“玻色子”的粒子在接近絕對零度的溫度下表現為相同形狀的波。
此外，為了實現超導電性和超流體性，還需要使其溫度極低。
鐳射冷卻的細節是什麼？
如上所述，鐳射冷卻的目的是降低氣體的溫度。首先，什麼是溫度？從微觀上講，它是組成氣體的粒子運動的強度。運動越劇烈，溫度就越高。運動越平靜，溫度就越低。因此，“降低溫度”就相當於“儘可能地停止組成氣體的粒子的運動”。
那麼，我們怎樣才能儘可能地停止運動呢？正如你可以從“鐳射冷卻”的名字中看出的，它涉及到用鐳射照射粒子。下面，我們將特別討論原子的冷卻問題。
如圖所示，鐳射從上、下、前、後、左、右六個方向照射到待冷卻的原子。換句話說，這六個是xyz軸的正負方向。
那麼什麼是鐳射呢？鐳射器是波長一致的光。為什麼要使波長相同？?因為原子有特定的波長，很容易被吸收。原子並不是吸收任何波長的波。
這裡的關鍵點是，被照射的鐳射的波長應該比容易被目標原子吸收的波長稍長一些。為什麼？這是因為目標原子在移動。那他們移動有什麼問題？
原子也具有波的性質。正如你從多普勒效應中看到的，相對的波的波長被認為更短。
假設我們準備了“適合”的波長，很容易被目標原子吸收。然後，如上圖所示，在波面移動的原子會感到波長比那個波長短。因此，鐳射不會被充分吸收。這就是為什麼我們用稍微長一點的波長照射鐳射束，這樣運動的原子就能很好地吸收它。
如果它向相反的方向移動呢？
這不是問題。因為鐳射束從六個方向發射，它們將控制原子在相反方向的運動。
此外，後向的鐳射束不會使物體加速。這是因為鐳射不吸收特定波長以外的波。在向同一方向運動的波的情況下，多普勒效應使波長看起來比實際長。
原子的原始動量和被輻射的光的動量之間存在守恆定律。因此，目標原子的運動是平靜的。
1997年諾貝爾物理學獎被授予朱棣文、克勞德·科恩·塔努吉和威廉·D·菲利普斯，以表彰他們利用鐳射冷卻和捕獲原子的方法。
