武漢物數所等在超冷原子研究方面取得進展

　　中科院武漢物理與數學研究所超冷量子系統研究小組近期與澳大利亞Swinburne理工大學的研究小組合作，在低維量子氣體的散射性質以及強相互作用費米氣體的射頻譜研究中取得新進展。相關工作先后兩次發表在2012年的美國物理學會期刊Physical Review A上。

　　當冷原子體系在某一個或兩個空間維度的運動被束縛時，體系可以等效的看成是低維的量子體系。這樣的低維量子體系將表現出很多不同于普通三維體系新的物理特性。近十年來，低維量子氣體已經成為冷原子物理研究領域的熱點問題之一，并且該方向實驗和理論的進展都非常迅速。

　　武漢物數所超冷量子系統研究組利用雙通道散射模型計算了低維量子體系中束縛誘導Feshbach分子的束縛能，并與此前已有的單通道散射理論進行比較，發現單通道散射理論只有在寬共振的條件下才近似成立，而對于窄共振的情形，單通道理論已經不再適用，雙通道模型是更為普適的理論。該工作將為今后窄共振低維量子氣體實驗提供重要的理論依據。這一工作成果發表在Phys. Rev. A(86, 033601 (2012))上。

　　近年來，人造規范勢在冷原子體系中的實現，使得利用中性原子氣體模擬帶電粒子體系成為可能。中性原子氣體相比于其他體系，易于人為控制和操作，是理想的實驗模擬器，可以用來研究多體物理、凝聚態物理等中的基本理論問題。該研究小組研究了有自旋-軌道耦合的強相互作用費米氣體的射頻譜響應信號，并考慮了真實體系中束縛勢的影響。這一工作成果發表在Phys. Rev. A(86 063610 (2012))上。

　　以上研究工作得到了中科院百人計劃、博士后基金、國家自然科學基金青年基金、科技部重大研究計劃973項目、武漢物數所和波譜與原子分子物理國家重點實驗室的資助。