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超冷原子在斯文本科技大学实验室

斯文本科技大学的一项研究发表在本周检查传播声波的能量量子气体,首次揭示强声波的性质的变化作为温度的函数。

在低能量,这种能量传播通过许多粒子的集体运动同步移动,从本质上讲,声波量化使用内部称为声子。

在超流体转变温度T_c这些声波在一个统一的费米气体传播没有碰撞,是由超流体的波动阶段的有序参数(波函数)——模式被称为Bogoliubov-Anderson (BA)声子。

Tc,声波变得更强阻尼,碰撞发挥主导作用。

强烈的相似性被确定的温度依赖性的声音在统一的费米气体和声子在液氦的行为,这是历史上的第一个超流体识别。

本研究为强烈相关的费米子动力学理论提供了量化标准。

超冷原子气体的形成和研究教授Chris淡水河谷的实验室斯文本科技大学允许原子之间的相互作用非常精确的调优。

“我们李和封闭高度稀释气体的冷却⁶原子,实现统一的费米气体,展品最强大的交互所允许量子力学接触电势,“淡水河谷教授解释道。

在单一气体,弹性碰撞成为共振和气体的热力学性质成为普遍的温度和密度的函数。统一的费米气体允许精确的测试理论的相互作用的费米子。

上图:激发光谱为统一的费米气体显示(上)实验数据和(b)理论。

然后团队研究了作用在气上下了超流体相变T_c使用布拉格双光子光谱学。

“我们测量激发光谱的势头大约一半费米动力,上下两个超流体的临界温度T_c卡洛斯·库恩博士,”研究作者解释道。

2、聚焦激光脉冲持续时间(约1.2毫秒)相交的气体内创建一个周期性扰动的锂原子。

双激光脉冲后,围光学陷阱是关闭和原子的动量测量4毫秒后扩张,和可以映射作为激光频率的函数。

布拉格梁的有限的持续时间和规模导致Fourier-limited光谱分辨率大约是一25千赫的半最大值宽度远低于典型的费米能量、EF 11 kHz,用于实验。

在统一的费米气体高频声音发表在物理评论快报2020年3月(PRL)。(DOI 10.1103 / physrevlett.124.150401)

以及支持澳大利亚研究理事会作者感谢m . Zwierlein y铸件和刺激讨论和j·h·胡否认者援助在最初的实验中,并承认金融支持丹麦的独立研究基金。

卡洛斯·库恩博士研究的作者

研究多体的量子系统与强inter-particle交互的极大的兴趣对新材料的理解。

在舰队中,克里斯淡水河谷研究拓扑现象在二维气体的超冷原子费密子,研究冷原子的实现弗洛凯拓扑超流态,对超导临界温度非平衡增强和新形式的拓扑基于光诱导在手性耦合二维原子气体,研究主题3。

舰队的研究主题3的研究系统,暂时赶出热平衡调查定性不同物理显示和新功能动态控制他们的行为。

克里斯让量子气体的研究在斯文本科技大学。在这些集合的原子冷却到绝对零度以上只有100 nano-Kelvins,行为通常只发现在微观层面成为突出的宏观层面。

费米气体的团队的研究仅限于2 d测试新范式dissipationless传输拓扑和非平衡量子物质合成的超冷原子。

克里斯是一个近一百舰队的研究人员,都出于一个大挑战:减少能源使用信息和通讯技术(ICT),已经至少占了全球用电量的8%,每十年翻一番。

斯文本科技大学寻求超流体的声音