超冷原子对超导环中量子化磁通的敏感性

我们报道了将 $^{87}$Rb 原子的超冷系综磁捕获在制备于不同量子化磁通态的超导环附近。10 $\mu$m 半径的铌环制备在磁通态 $n \Phi_0$ 中，其中 $\Phi_0 = h / 2e$ 为磁通量子，$n$ 在 $\pm 5$ 间变化。温度为 250 nK 的原子云通过谐波磁捕获势定位在环下方约 $18 \mu$m 处。环中超电流的非均匀磁场对云的磁捕获势有贡献。诱导的磁阱形变影响云的形状、捕获原子数以及玻色-爱因斯坦凝聚体的质心振荡频率。当改变芯片冷却期间施加的场时，这些性质的变化显示出与磁通量子化定量匹配的离散台阶。