光晶格中费米子间幺正 p 波相互作用的观测

费米子系统中交换反对称的配对波函数可产生具有非平凡输运性质的非常规超导体和超流体。在可控量子系统（如超冷气体）中实现这些态，可启用新型量子模拟、拓扑量子门和奇异少体态。然而，p 波和其他反对称相互作用在天然系统中很弱，且通过超冷系统中的 Feshbach 共振增强一直受限于三体损失。在本工作中，我们在多轨道三维光晶格中创建自旋极化费米原子的孤立对。我们通过谱学测量了靠近磁性 Feshbach 共振的强相互作用原子对的弹性 p 波相互作用能，发现对的寿命比自由空间中大至多五十倍。我们证明了在位相互作用强度可通过磁场和囚禁强度广泛调节，但当以单个晶格点的谐振能量和长度尺度重新标度时，坍缩为普适的单参数曲线。由于我们的方法中不存在三体过程，我们首次观测到弹性幺正 p 波相互作用。我们朝着通过自由原子与相互作用对态之间的 Rabi 振荡实现相干时间控制迈出了第一步。所有实验观测均同时与两个谐振囚禁原子通过 p 波赝势相互作用的精确解以及使用第一性原理相互作用势的数值解进行了比较。对在位 p 波相互作用的理解和控制为多轨道晶格模型的组装提供了必要组件，也为研究即使存在隧穿如何保护此类系统免受三体复合影响的探索提供了起点。