量子简并偶极费米气体

结晶性与超流性之间的相互作用在凝聚态物理环境中具有重大的基础和技术意义。特别是，电子量子液晶性出现在邻近铜氧化物非常规超导相的非费米液体赝能隙区中。虽然超冷原子物理和量子光学的技术使得人们能够探索强关联多体物理（例如 Hubbard 模型中固有的物理），但此前一直缺乏创造具有粒子间相互作用（如强偶极 - 偶极相互作用）的量子简并费米气体的能力，而这种相互作用能够诱导电子量子液晶的类似物。我们报道了首个量子简并偶极费米气体，其实现为探索强关联物理开辟了新前沿，特别是在超冷原子物理环境提供的纯净环境中探索向列相的量子熔化。我们通过激光冷却将磁性最强的原子 161Dy 冷却至 10 uK，随后通过与超冷玻色子 162Dy 的 sympathetic cooling（协同冷却）进一步降温。自旋极化的 161Dy 的温度为费米温度 TF=300 nK 的 T/TF=0.2 倍。共囚禁的 162Dy 随之冷却至接近玻色 - 爱因斯坦凝聚的临界温度 Tc，从而实现了一种新颖的、近乎量子简并的偶极玻色 - 费米气体混合物。