空间铷钾小组成立于2016年，以实现铷87钾40混合超冷简并量子气体，搭建中国空间站超冷原子柜地面样机为目标。指导老师为熊炜。研究内容包括实现铷钾混合超冷简并气体，空间站超冷原子柜地面验证，空间站实验空地对应，研究超冷费米系统新奇物理现象。
本实验组正积极开展地面铷钾混合超冷原子实验系统研制，该系统作为中国空间站超冷原子实验柜的关键地面验证平台，旨在为在轨实验提供技术参数对照基准，同时探明量子气体协同操控技术，为空间站后续开展多组分量子简并气体实验奠定基础。当前正推进铷钾协同蒸发冷却方案，计划年内突破铷钾原子同步蒸发冷却至量子简并态的核心技术。该系统计划搭载光晶格和Feshbach共振技术，后续将研究光晶格中强关联体系、玻色费米混合体系的新奇物理现象，未来将为空间站开展量子相变、超冷分子合成等前沿研究提供地面模拟平台。
本实验组是中国空间站梦天实验舱超冷原子物理实验柜（CAPR）的科学负责主体。该实验系统是中国首个、世界前列的在轨运行的超冷原子物理实验平台，标志着我国在空间量子科技领域实现重大突破。团队针对空间微重力环境下的特殊约束条件，突破了多项关键技术，设计了微重力光阱蒸发冷却方案以及粗细腰光阱两级冷却方案。在轨实验阶段，我们完成了玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的制备与观测，也为CAPR配备了三维光晶格系统，已在轨实现了光晶格的装载。这些成果为开展量子模拟、新型量子物态等前沿探索提供了独特的实验平台，也为未来空间量子精密测量、量子传感等应用奠定了关键技术基础。项目团队正持续开展在轨数据的深度挖掘，并着手规划下一代空间超冷原子实验系统的研制工作。
[1] Hui Li, Biao Wu, Jiachen Yu, Xiaolong Yuan, Xiaoji Zhou, Bin Wang, Weibiao Chen, Wei Xiong, and Xuzong Chen. Momentum filtering scheme of cooling atomic clouds for the Chinese Space Station. Chinese Optics Letters 21, 080201 (2023).
[2] Xiao-long Yuan, Jiachen Yu, Hui Li, Biao Wu, Wei Xiong, Xiaoji Zhou, and Xuzong Chen, “Dynamic equation for evaporative cooling of trapped atoms in microgravity,” Physical Review A 109, 043315 (2024).
