Medições de perda de alta precisão revelam recombinação de onda p resolvida orbitalmente em ⁶Li ultrafrio
Físicos estudam lítio ultrafrio–6 porque é um isótopo fermiônico de lítio: seu núcleo contém três prótons e três nêutrons, dando-lhe metade–rotação complete inteira. Isso faz com que o lítio–6 se comportam como outros férmions fundamentais, como elétrons, prótons e nêutrons, em contraste com o lítio–7, que tem spin inteiro e é um bóson. De acordo com o princípio de exclusão de Pauli, os férmions não podem ocupar o mesmo estado quântico, então o lítio–6 fornece um sistema limpo e controlável para explorar como as partículas fermiônicas se comportam. Também é relativamente fácil resfriar a temperaturas ultrabaixas e suas interações podem ser ajustadas com muita precisão usando campos magnéticos. Nessas temperaturas, o movimento atômico diminui dramaticamente, permitindo efeitos mecânicos se tornem diretamente observáveis.
Neste trabalho, os pesquisadores estudaram três–processos de recombinação corporal, onde três átomos colidem e dois deles formam uma molécula enquanto o terceiro átomo leva embora o excesso de energia. O átomo que escapa contém informações sobre como os três átomos interagiram. Ao ajustar as interações com um campo magnético usando uma ressonância de Feshbach, os pesquisadores conseguiram acessar um–ressonância de onda (onde os átomos colidem com o momento angular orbital) em vez dos mais comuns–onda (cabeça–em colisões). P–as interações de ondas são especialmente importantes porque estão ligadas a sistemas quânticos exóticos, como superfluidez topológica e fases fermiônicas fortemente correlacionadas.
Os pesquisadores desenvolveram uma técnica altamente estável para medir com que frequência os átomos são perdidos devido a três–recombinação corporal para diferentes orientações orbitais da colisão. Esta alta–O método de precisão permitiu distinguir os componentes orbitais, medir como a taxa de recombinação muda com a temperatura e o campo magnético e extrair parâmetros microscópicos que caracterizam p–interações de ondas. Este trabalho estabelece uma referência precisa para p–teoria de espalhamento de ondas, introduz um método poderoso para sondar a direção–interações dependentes e estabelece as bases para a exploração de fenômenos quânticos complexos, como o emparelhamento anisotrópico, poucos–universalidade corporal e superfluidez topológica relevantes para futuras tecnologias quânticas.
Quer saber mais sobre esse assunto?
Detecção de átomo único em gases quânticos ultrafrios: uma revisão do progresso atual por Herwig Ott (2016)