量子区制下极性分子的偶极碰撞

超冷极性分子为探索具有强相互作用、长程且空间各向异性的量子气体提供了可能。这与具有各向同性和极短程（即“接触”）相互作用的超冷原子稀薄气体形成了鲜明对比。极性分子的巨大电偶极矩可以通过外加电场进行调节；这提供了独特的机遇，例如控制超冷化学反应、量子信息处理以及实现新颖的量子多体系统。尽管实验上付出了巨大努力以观测偶极子对超冷分子的影响，但直到最近才实现了足够高的密度。在此，我们报告了在接近量子简并条件下制备的超冷分子气体中偶极碰撞的观测结果。在适度的外加电场下，我们观察到费米子 KRb 分子由于超冷化学反应造成的损失率急剧增加。我们发现损失率对诱导电偶极矩具有陡峭的幂律依赖关系，并证明这种依赖关系可以通过基于费米子极性分子散射的量子阈值定律的相对简单模型来理解。我们直接观测了偶极相互作用的空间各向异性，这体现在偶极气体的热力学测量中。这些结果展示了如何利用长程偶极相互作用在超冷极性分子气体中实现化学反应速率的电场控制。外加电场下巨大的损失率表明，要创建长寿命的超冷极性分子系综，可能需要将其限制在二维势阱几何结构中，以抑制吸引性偶极相互作用的影响。