三维 Anderson 局域化迁移边的测量

Anderson 局域化是影响无序系统中非相互作用量子粒子的普遍现象。在三维空间中，由于存在从局域态到扩展态的量子相变，该现象的研究尤为有趣；这一相变由 P.W. Anderson 在其开创性工作中预言，发生在临界能量处，即所谓的迁移边。Anderson 相变与材料中观察到的金属 - 绝缘体相变之间可能存在的关联，引发了过去 50 年间大量的理论研究，如今已能从微观无序模型出发非常精确地预测迁移边。然而，迄今为止利用光子、超声波和超冷原子进行的实验虽然证实了该相变的存在，却未能提供迁移边的精确测量。在本工作中，借助对系统能量的精确控制，我们利用无序散斑势中的超冷原子系统实现了这一测量。我们发现，在弱无序强度下，迁移边接近平均无序能量；而在强无序强度下，无序的空间相关性表现出明显效应。对我们系统中无序性质的精确了解，现在为三维 Anderson 局域化提供了前所未有的实验与理论对比机会，这也是开始探索多体无序系统新机制的必要步骤。