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强偶极分子气体自束液滴观测

量子气体 2025-09-30 v2 原子与分子团簇 原子物理 量子物理

摘要

强偶极分子气体长期被视为实现新型量子相的平台。近期在碰撞屏蔽技术进步——保护分子免受不可逆损失——后,已实现退火费米气体的制备,更后近期实现了偶极分子的玻色-恩格尔(condensation)。然而,由偶极-偶极相互作用驱动的超冷分子气体量子相的观测迄今仍未实现。本文报告了强偶极钠-钋(Na-Cs)分子气体中自束液滴和液滴阵列的形成。起始于分子玻色-恩格尔(condensation),利用微波 dressing 场诱导可调强度和各向异性的偶极-偶极相互作用。通过改变相互作用诱导的速度,跨越四个数量级,我们在平衡与非平衡条件下制备液滴,观察到从稳健的二维(2D)结构向波动的二维(2D)结构的转变。液滴的密度达到初始 BEC 的 100 倍,进入强相互作用 regime,表明可能存在量子液或晶体态。本工作确立了超冷分子作为强偶极量子物质的研究平台,为在光栅中实现自组织晶体相和偶极自旋液体的实现打开了可能性。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.15208,
  title  = {Observation of Self-Bound Droplets of Ultracold Dipolar Molecules},
  author = {Siwei Zhang and Weijun Yuan and Niccolò Bigagli and Haneul Kwak and Tijs Karman and Ian Stevenson and Sebastian Will},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.15208},
  year   = {2025}
}

备注

16 pages, 11 figures