微波屏蔽极性分子的蒸发冷却至量子简并
量子气体
2022-08-02 v1 原子物理
化学物理
量子物理
摘要
超冷极性分子具有强电偶极矩和丰富的内部结构,这使其成为探索奇异量子物质、实现新型量子信息方案或检验自然界基本对称性的理想构件。要充分发挥其潜力,需要将相互作用分子气体深度冷却至量子简并区域。然而,分子的复杂性使其碰撞在短程本质上不稳定,即使对于非反应性分子也是如此,这迄今为止阻碍了在三维空间中冷却至量子简并。在此,我们利用微波屏蔽,将三维费米子钠钾分子气体蒸发冷却至远低于 Fermi 温度。通过用蓝失谐圆偏振微波耦合转动态,构造了一个排斥势垒来保护分子免于达到短程。微波修饰在分子间诱导出强调谐偶极相互作用,导致高弹性碰撞率,其大小可超过非弹性碰撞率至少 460 倍。这种大的弹性与非弹性碰撞比使我们能将分子气体冷却至 21 纳开尔文,对应于 0.36 倍的 Fermi 温度。此类前所未有的极性分子超冷高密样品为探索新奇多体现象开辟了道路,例如超冷物质中长期寻求的拓扑 p 波超流态。
引用
@article{arxiv.2201.05143,
title = {Evaporation of microwave-shielded polar molecules to quantum degeneracy},
author = {Andreas Schindewolf and Roman Bause and Xing-Yan Chen and Marcel Duda and Tijs Karman and Immanuel Bloch and Xin-Yu Luo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.05143},
year = {2022}
}
备注
11 pages, 7 figures