Nature:从原子到分子的玻色-爱因斯坦凝聚态转变

2021-04-29
分子量子气体(即超冷和致密分子气体)具有许多潜在应用,包括化学反应的量子控制、精密测量、量子模拟和量子信息处理。对于分子来说,要达到量子状态通常需要在高密度下进行有效的冷却,这通常会因快速的非弹性碰撞而受阻,这会加热并消耗分子。有鉴于此,芝加哥大学Cheng Chin等人在g波费什巴赫共振附近的原子凝聚态中,通过诱导配对相互作用制备自旋分子的二维玻色-爱因斯坦凝聚态(BECs)。
本文要点:
1)陷阱的几何形状和分子的低温有助于减少非弹性损失,确保热平衡。从状态方程测量,确定了分子散射长度为+220(±30)玻尔半径(95%置信区间)。还研究了强耦合条件下的解耦动力学,发现在费什巴赫共振附近的动力学时间尺度符合统一极限。
2)这一工作证明了在原子和分子凝聚态之间长期寻求的过渡,这是费米气体中从BEC到Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)超流体交换的玻色类似物。此外,这一实验可能对轨道角动量的凝聚对有一定的启示,其中预测了一种新型非各向异性表面电流为零的各向异性超流体,如3He的A相。
Zhendong Zhang et al. Transition from an atomic to a molecular Bose–Einstein condensate. Nature 2021, 592 (7856), 708-711.
DOI: 10.1038/s41586-021-03443-0.
https://www.nature.com/articles/s41586-021-03443-0
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