混合 Yb 离子-Rb 原子阱中的超冷辐射电荷转移

超冷混合离子 - 原子阱提供了利用离子作为探针在气体中微观操纵量子相干性的可能性。然而，非弹性过程，特别是电荷转移，可能是离子损失的重要过程，且已在实验中针对浸入 Rb 蒸气中的 Yb$^{+}$ 离子进行了测量。我们使用第一性原理量子化学代码获得了该复合物最低能态的势能曲线和偶极矩。给出了总衰变过程的辐射衰变过程截面和速率系数的计算结果。通过将半经典 Langevin 近似与量子方法进行比较，我们发现前者在较高能量下提供了非常好的背景估计。结果表明，在所考虑的能量和温度范围内，辐射衰变机制至关重要。事实上，离子 - 原子碰撞的 Langevin 过程主导了冷离子 - 原子碰撞。对于自旋依赖过程 \cite{kohl13}，各向异性磁偶极 - 偶极相互作用和二阶自旋 - 轨道耦合可能发挥重要作用，诱导自旋与轨道运动之间的耦合。他们测得的自旋弛豫碰撞速率比电荷交换碰撞速率高出约 5 个数量级 \cite{kohl13}。关于测得的辐射电荷转移碰撞速率，我们发现我们的计算结果与实验及先前的计算非常吻合。尽管如此，我们没有发现可能导致强烈同位素效应的宽共振特征。总之，我们发现与先前的理论一致，实验中观察到的同位素反常仍然是一个未解之谜。