超越超冷 regime 下离子-原子碰撞的量子控制

可调谐散射共振态对于控制原子和分子系统至关重要。然而，其应用迄今仅限于超冷温度。由于大多数混合捕获离子-原子系统难以实现此类条件，故其作为量子技术和基础研究的前景平台仍面临挑战。本文测量了 ${\text{Sr}^++\text{Rb}}$ 碰撞的非弹性碰撞概率，并据此校准了离子-原子碰撞的综合理论模型。我们的理论结果与实验观察结果比较一致，确认量子干涉效应可延续至多部分波 regime，导致碰撞速率呈现显著的状态与质量依赖性。在我们的模型下，我们超越干涉效应，识别出在中等磁场下、当 Rb 原子处于其较低 ($f=1$) 超精细态时，存在丰富的 Feshbach 共振态，这些共振态可在最高达 1 mK 的温度下持续存在。未来若观察到这些预测的共振态，将允许在前所未有的温度条件下精确控制 ${\text{Sr}^+}+{\text{Rb}}$ 碰撞的短程动力学。