冷离子-原子碰撞中的混沌散射与加热：同一硬币的两面

我们研究了在 1 $\mu$K 以上低密度原子浴中被 Paul trap 捕获的离子的经典动力学。我们发现，能量较低且质量更大的原子（尤其是在初始混合振动加热能量以下）的碰撞更容易形成原子-离子复合物。这些复合物在每个散射可观测量上呈现分形结构，显示出非超 hyperbolically 的混沌动力学。为探索混沌动力学，我们使用 GPU 加速的方法，对 $^{174}$Yb$^+$ 与不同原子进行了 $3\times 10^{8}$ 条轨迹的仿真。结果表明，随着原子种类、碰撞能量、trap 参数和离子-原子势能深度的分析，发现了加热与原子-离子相互作用中混沌爆发的起始相联系——当低密度原子浴被引入捕获的离子时，首次发生的原子-离子相互作用中会触发混沌。