偶极量子气体中 Roton 模占据的观测
量子气体
2019-03-29 v2 材料科学
其他凝聚态物理
量子物理
摘要
Roton 作为一种特殊的元激发，在有限动量处形成能量极小值，这一概念对于理解超流 He 的性质至关重要。在量子液体中，Roton 源于强粒子间相互作用，其微观描述仍存在争议。在高度可控的量子气体领域，尽管具有弱相互作用特性，但已预测会因磁偶极-偶极相互作用而出现 Roton 模式。这一前景引起了极大的兴趣；然而，偶极量子气体中的 Roton 模式一直难以被观测到。在此，我们报告了对高磁性铒原子玻色-爱因斯坦凝聚体中动量分布的实验和理论研究，揭示了长期寻找的 Roton 模式的存在。通过淬火相互作用，我们观测到 Roton 在明确确定的动量处出现峰值。Roton 动量遵循预测的与磁化轴方向约束长度倒数相关的几何标度。从 Roton 模占据的增长中，我们探测了激发谱随时间的 Roton 软化，并提取了相应的虚 Roton 能隙。我们的结果为探索偶极量子气体中的超固态迈出了进一步的一步。
引用
@article{arxiv.1705.06914,
title = {Observation of Roton Mode Population in a Dipolar Quantum Gas},
author = {Lauriane Chomaz and Rick M. W. van Bijnen and Daniel Petter and Giulia Faraoni and Simon Baier and Jan Hendrik Becher and Manfred J. Mark and Falk Waechtler and Luis Santos and Francesca Ferlaino},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.06914},
year = {2019}
}