1樓：
這個問題確實應該區分成光鑷和其他情況，我根據我知道的乙個乙個說，但不能保證覆蓋全部情況。
首先，所有的一切都得有一團稀薄的原子蒸氣，而且得位於超高真空中。通常是借助對金屬進行加熱的方式得到的，溫度越高，金屬表面釋放出來的原子蒸氣濃度越高。
然後你需要乙個囚禁場，一般稱為某某阱，我們根據時間順序乙個個來看：
1，離子阱中的帶電原子
這個最早實現單原子，因為離子阱中的原子是失去了乙個電子的帶電離子。剝離電子的操作可以利用電子槍轟擊或者雷射電離實現。帶電的原子就會具有非常強的互斥作用，原子之間的距離甚至可以達到幾十微公尺，只需要稍稍降低囚禁電場，原子之間的靜電斥力就會讓他們散開，外側的原子便會逃逸，重複若干次就可以只留下乙個原子。
2，磁光阱中的中性原子
中性原子最早的單原子囚禁是在磁光阱中實現的，磁光阱的囚禁範圍很大，所以單原子囚禁純粹就是碰運氣：不斷降低載入的原子蒸氣團的濃度（通過降低金屬的加熱溫度），總有乙個濃度下囚禁區域內只有乙個原子進來，然後把原子源迅速關閉就行了。這種方法對所有的阱都有效，算是沒辦法的辦法。
中性原子還有光腔輔助的囚禁方式，也可以獲得單原子，但單原子的控制方法差不多。
3，光鑷中的碰撞阻塞
光鑷就有了比較可靠的方式保證了只有乙個原子：碰撞阻塞（collisional blockade) 效應。
如果我們在囚禁場中額外增加一束特定波長的雷射，那麼對於選定的原子，每兩個原子就會吸收乙個光子從而試圖形成雙原子分子，由於選定的躍遷不是穩態的（專門選的非穩態），雙原子分子會迅速發射光子然後釋放動能。直觀的講，就是每兩個原子之間會吸收光子生成共有的電子雲，然後距離被拉進，然後釋放光子的同時在光子反衝的作用下加速，從而逃逸出囚禁區域。
這個過程會對所有的雙原子生效，從而保證最終只有乙個原子（或者乾脆跑完）。
4，單原子成像
最後要補充單原子成像的問題，除了離子阱中原子距離過大，所以用常規的成像可以直接看出來有幾個以外，通常還需要採用電子擱置的方法檢測出單離子，這種方法利用了原子中亞穩態能級對螢光的吸收，當原子進入亞穩態，就會離開用於成像的螢光樂器迴圈，從而使總的亮度降低乙個台階，這樣只要數一數最大亮度和最低亮度之間有幾個台階就可以確定有幾個原子。在這種技術幫助下，哪怕碰運氣也總是能碰上幾次單原子的。
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