論文の概要: Tuning of dipolar interactions and evaporative cooling in a
three-dimensional molecular quantum gas
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.06246v2
- Date: Fri, 17 Sep 2021 03:06:24 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-08 13:33:58.814130
- Title: Tuning of dipolar interactions and evaporative cooling in a
three-dimensional molecular quantum gas
- Title（参考訳）: 三次元量子気体中の双極子相互作用と蒸発冷却のチューニング
- Authors: Jun-Ru Li, William G. Tobias, Kyle Matsuda, Calder Miller, Giacomo
Valtolina, Luigi De Marco, Reuben R. W. Wang, Lucas Lassabli\`ere, Goulven
Qu\'em\'ener, John L. Bohn, Jun Ye
- Abstract要約: 極低温40K87Rb分子のバルクガス中における可変弾性双極子相互作用を3次元で示す。
この弾性衝突と非弾性衝突の比の改善は、直接熱化を可能にする。
3次元の双極子相互作用を媒介とした蒸発冷却を実現する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.409938612878261
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Ultracold polar molecules possess long-range, anisotropic, and tunable
dipolar interactions, providing the opportunities to probe quantum phenomena
inaccessible with existing cold gas platforms. However, experimental progress
has been hindered by the dominance of two-body loss over elastic interactions,
which prevents efficient evaporative cooling. Though recent work has
demonstrated controlled interactions by confining molecules to a
two-dimensional geometry, a general approach for tuning molecular interactions
in a three-dimensional (3D), stable system has been lacking. Here, we
demonstrate tunable elastic dipolar interactions in a bulk gas of ultracold
40K87Rb molecules in 3D, facilitated by an electric field-induced shielding
resonance which suppresses the reactive loss by a factor of thirty. This
improvement in the ratio of elastic to inelastic collisions enables direct
thermalization. The thermalization rate depends on the angle between the
collisional axis and the dipole orientation controlled by an external electric
field, a direct manifestation of the anisotropic dipolar interaction. We
achieve evaporative cooling mediated by the dipolar interactions in three
dimensions. This work demonstrates full control of a long-lived bulk quantum
gas system with tunable long-range interactions, paving the way for the study
of collective quantum many-body physics.
- Abstract（参考訳）: 超低温極性分子は長距離、異方性、波長可変の双極子相互作用を持ち、既存のコールドガスプラットフォームでは到達できない量子現象を観測する機会を提供する。
しかし、弾性相互作用による二体損失の優位性により、効率的な蒸発冷却が妨げられている。
近年の研究では、分子を2次元の幾何学に閉じ込めることで制御された相互作用を実証しているが、3次元の3次元で分子相互作用をチューニングするための一般的なアプローチでは、安定な系が欠如している。
ここでは,超低温40K87Rb分子のバルクガス中における可変弾性双極子相互作用を3次元で示す。
この弾性と非弾性の衝突の比の向上は直接の熱分解を可能にする。
熱化速度は、衝突軸と外部電場によって制御される双極子配向の間の角度、異方性双極子相互作用の直接的表現に依存する。
3次元の双極子相互作用による蒸発冷却を実現する。
この研究は、波長可変な長距離相互作用を持つ長寿命バルク量子ガスシステムの完全な制御を示し、集合的量子多体物理学の研究への道を開く。
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