超低温下的定制单原子碰撞
量子气体
2019-01-16 v2 原子物理
化学物理
量子物理
摘要
我们利用单个铯(Cs)杂质原子与超冷铷(Rb)气体的碰撞,以超精细和塞曼态灵敏度探测原子相互作用。控制 Rb 浴的内部态可获取原子间自旋交换中观测到的新现象。由于在相关能量尺度上优异的实验控制,这些现象可在超低能量下定制。首先,在 Cs 超精细态流形中探测自旋交换动力学,我们分辨出一系列先前未报道的 Feshbach 共振,其磁场低于 300 mG,能量间隔低至 kHz。该系列源于与结合能低于 kHz、波函数延展达微米量级的分子态的耦合。其次,在低于 mG 的磁场下,我们观测到碱金属原子的一条新反应路径的出现,其中在两个原子的单次直接碰撞中可转移两个角动量量子。该路径源于自旋-自旋弛豫的超精细类比。我们的工作实现了对原子碰撞动力学微妙超低能量特征的调控,为高级态到态化学、为固态模拟中量子多体系统的自旋交换控制、或为高精度分子势的测定开辟了新途径。
引用
@article{arxiv.1809.08165,
title = {Tailored single-atom collisions at ultra-low energies},
author = {Felix Schmidt and Daniel Mayer and Quentin Bouton and Daniel Adam and Tobias Lausch and Jens Nettersheim and Eberhard Tiemann and Artur Widera},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.08165},
year = {2019}
}
备注
5 pages, 4 figures, supplementary material