深度简并 SU($N$) 对称费米气体的热力学

多体量子系统可展现出其经典对应物无法比拟的显著对称性程度。虽然在真实材料中 SU($N$) 对称性是一种理想化，但该对称性在完全可控的超冷碱土原子气体中得以完美实现。在此，我们研究由 $^{87}$Sr 原子构成的 SU($N$) 对称费米液体，其中 $N$ 可调至多达 10。在深度简并区，我们通过精确测量密度涨落与膨胀动力学表明，在名义上可忽略相互作用参数的系统中，SU($N$) 对称性下的大量 $N$ 自旋态导致了显著的相互作用效应。考虑这些效应后，我们展示了精确到费米能量百分之一的测温技术。我们还展示了制备简并费米海的记录速度，在 3 s 内达到 $T/T_F = 0.12$，这得益于 SU($N$) 对称相互作用。这一点，连同一种新的自旋极化方法的引入，使得在能带绝缘态 regime 下运行三维光晶格钟成为可能。