超冷缓冲气体中离子的超统计能量分布
原子物理
2017-04-26 v1
摘要
一个处于射频离子阱中并与超冷中性原子缓冲气体相互作用的离子，是一个受驱动的动力学系统，已被发现会发展出具有幂律尾的非热能量分布。该分布的精确解析形式未知，但通常用q指数（Tsallis）函数经验性地表示。基于超统计的概念，我们引入了一个框架，用于描述受限于射频场并与缓冲气体发生碰撞的离子的统计力学。我们从第一性原理出发，在忽略和考虑缓冲气体热能效应两种情况下，推导出了离子的长期能量分布的解析形式。对于具有有限温度的缓冲气体，我们证明了Tsallis统计源于恒定加热项与乘性能量涨落的组合。我们表明，由此得到的分布本质上依赖于实验上可调控的参数，这为精确控制离子-原子混合系统的统计性质铺平了道路。
引用
@article{arxiv.1703.06006,
title = {Superstatistical energy distributions of an ion in an ultracold buffer gas},
author = {I. Rouse and S. Willitsch},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.06006},
year = {2017}
}
备注
Main text 6 pages, 4 figures. Total length including supplemental material 11 pages, 6 figures