通过Feshbach共振绝热通过中的多体效应

我们从理论上研究了通过Feshbach共振的绝热扫描动力学，从而将简并费米原子量子气体转化为简并玻色子二聚体量子气体。我们的分析依赖于零温度平均场理论，该理论准确考虑了触发缔合过程的初始分子量子涨落。研究了所得半经典相空间的结构，突出了系统在共振失谐足够小时向缔合的动态不稳定性。结果表明，这种不稳定性显著改变了扫描的有限速率效率，将原子剩余分数$\Gamma$对扫描速率$\alpha$的单对指数Landau-Zener行为转变为随着原子数增加而出现的幂律依赖。获得的非绝热性由绝热本征态运动及其周围快速周期运动的特征时间尺度的相互作用决定。这些进动在失稳点附近的临界减慢导致了幂律依赖。当初始分子分数小于1/N量子涨落时，得到线性幂律$\Gamma\propto \alpha$；当初始分子分数较大时，得到立方根幂律$\Gamma\propto \alpha^{1/3}$。我们的平均场分析通过使用Fock空间展开的精确计算得到证实。最后，我们用幂律依赖拟合了低温Feshbach扫描实验数据。虽然与实验数据的一致性在实验误差范围内，但指数拟合也能获得类似的精度，因此需要更多的数据。