连续体中费米子的量子气体显微镜

通过分辨组成粒子来微观探测量子多体系统，对于理解量子物质至关重要。在大多数物理系统中，区分单个粒子（如固体中的电子、中子星中的中子和夸克）是不可能的。基于原子的量子模拟器提供了一个独特的平台，能够对多体系统中的每个粒子进行成像。然而，直到现在，这种能力仅限于离散化空间中的量子系统，如光学晶格和光镊，其中空间自由度被量子化。这里，我们引入了一种在连续体中成像原子量子多体系统的新方法，实现了对每个粒子的原位分辨。我们在二维原子费米气体上展示了该方法的能力。我们探测密度关联函数，分辨其完整的空间函数形式，并揭示了由泡利不相容原理产生的费米空洞随温度变化的形状。我们的方法为在连续体中以空前的空间分辨率探测强关联量子气体打开了大门，提供了对整个系统中任意高阶空间分辨关联函数的原位访问。