具有可调自旋的二维 SU($N$) 费米气体的集体激发

我们测量了囚禁于一维光晶格形成的层堆叠中的谐束缚二维 (2D) SU($N$) $^{173}$Yb 费米气体的集体激发。在可调自旋的无碰撞区 $\lvert\ln(k_F a_{2D})\rvert\gg 1$ 中激发并监测四极模与呼吸模。我们观察到,由于 $N$ 对相互作用效应的放大,四极模频率随自旋分量数增加而降低,这与基于二维动力学方程的理论预言一致。然而,呼吸模频率被测得为偶极振荡频率的两倍,与 $N$ 无关。我们还追踪了从二维到三维维度交叉中集体激发的演化,并刻画了可调 SU($N$) 费米子的四极模与呼吸模的阻尼率,二者均揭示了较大自旋下粒子间碰撞的增强。我们的结果为研究具有增大自旋的二维 SU($N$) 费米液体的集体性质铺平了道路。