我國超冷原子量子模擬研究獲重大突破
來源：中國科學(xué)報(bào) 2014-4-9 蔣家平
最近，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授潘建偉及其同事陳帥等與清華大學(xué)翟薈小組合作，在超冷銣原子玻色氣體中人工合成自旋—軌道耦合的基礎(chǔ)上，首次在實(shí)驗(yàn)上成功確定自旋—軌道耦合玻色氣體在有限溫度下的相圖，標(biāo)志著我國在超冷原子量子模擬這一重要實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域占據(jù)了一席之地。該實(shí)驗(yàn)成果以封面標(biāo)題的形式發(fā)表在4月初出版的《自然—物理學(xué)》雜志上。
此次研究人員首先利用拉曼耦合技術(shù)，人工合成了自旋—軌道耦合的超冷銣原子玻色氣體。通過改變系統(tǒng)溫度，他們首次觀察到了玻色—愛因斯坦凝聚體（BEC）的轉(zhuǎn)變溫度在自旋—軌道耦合影響下的變化；在實(shí)驗(yàn)上確定了磁性平面波相BEC到非磁性條紋相BEC在非零溫度下的相變曲線；同時(shí)觀察到在自旋—軌道耦合作用下，玻色氣體磁性的產(chǎn)生與BEC轉(zhuǎn)變溫度的一致性。科學(xué)家在這些現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，比較完整地描繪出有限溫度下自旋—軌道耦合玻色氣體的相圖。
該發(fā)現(xiàn)有助于更清楚地理解自旋—軌道耦合的玻色氣體的基本特性，展現(xiàn)了超冷量子氣體在相互作用效應(yīng)和熱力學(xué)效應(yīng)的共同影響下所產(chǎn)生的豐富的物理內(nèi)容，是超冷原子量子模擬的一項(xiàng)重要進(jìn)展，充分顯示出量子模擬的強(qiáng)大功能。
