自旋玻色-爱因斯坦凝聚体发射自旋关联物质波喷流

我们报道了在 $^7$Li 原子的强铁磁性自旋玻色-爱因斯坦凝聚体中物质波喷流发射的观测。具有 $|{F=1,m_F=1}\rangle$ 和 $|{F=1,m_F=-1}\rangle$ 自旋态的定向原子束由 $|{F=1,m_F=0}\rangle$ 态凝聚体产生，或反之。这源于集体自旋混合散射事件，其中自发产生的具有相反动量的原子对在穿过凝聚体时促进了额外的自旋混合碰撞。不同自旋态（$|{F=1,m_F=\pm1}\rangle$）的物质波喷流可成为具有类空间分离的宏观 Einstein-Podolsky-Rosen 态。其自旋-动量关联通过使用各自旋态的角关联函数研究。旋转自旋轴时，自旋间与自旋内动量关联峰呈现高对比度振荡，表明原子系综的集体相干性。我们提供了在定量层面描述实验结果并能在 100~ms 长时间飞行后识别其纠缠的数值计算。