論文の概要: Observation of Self-Bound Droplets of Ultracold Dipolar Molecules
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.15208v1
- Date: Mon, 21 Jul 2025 03:15:15 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-22 20:51:32.239138
- Title: Observation of Self-Bound Droplets of Ultracold Dipolar Molecules
- Title（参考訳）: 超低温双極子分子の自己境界液滴の観察
- Authors: Siwei Zhang, Weijun Yuan, Niccolò Bigagli, Haneul Kwak, Tijs Karman, Ian Stevenson, Sebastian Will,
- Abstract要約: 強双極性ナトリウム-セシウム分子の超低温ガス中での自己結合性液滴と液滴アレイの形成を報告する。
液滴は初期BECの100倍の密度を示し、強く相互作用する状態に達する。
この研究は、強い双極子量子物質を探索するシステムとして超低温分子を確立する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.686226765720665
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Ultracold gases of dipolar molecules have long been envisioned as a platform for the realization of novel quantum phases. Recent advances in collisional shielding, protecting molecules from inelastic losses, have enabled the creation of degenerate Fermi gases and, more recently, Bose-Einstein condensation of dipolar molecules. However, the observation of quantum phases in ultracold molecular gases that are driven by dipole-dipole interactions has so far remained elusive. In this work, we report the formation of self-bound droplets and droplet arrays in an ultracold gas of strongly dipolar sodium-cesium molecules. Starting from a molecular Bose-Einstein condensate (BEC), microwave dressing fields are used to induce dipole-dipole interactions with controllable strength and anisotropy. By varying the speed at which interactions are induced, covering a dynamic range of four orders of magnitude, we prepare droplets under equilibrium and non-equilibrium conditions, observing a transition from robust one-dimensional (1D) arrays to fluctuating two-dimensional (2D) structures. The droplets exhibit densities up to 100 times higher than the initial BEC, reaching the strongly interacting regime, and suggesting the possibility of a quantum-liquid or crystalline state. This work establishes ultracold molecules as a system for the exploration of strongly dipolar quantum matter and opens the door to the realization of self-organized crystal phases and dipolar spin liquids in optical lattices.
- Abstract（参考訳）: 双極子分子の超低温気体は、新しい量子相の実現の基盤として長い間考えられてきた。
衝突遮蔽の最近の進歩は、非弾性的な損失から分子を保護することで、縮退したフェルミガスの生成を可能にし、さらに最近では、ボース=アインシュタインによる双極子分子の凝縮を可能にしている。
しかし、双極子-双極子相互作用によって駆動される超低温分子気体中の量子相の観測は、いまだに解明されていない。
本研究では,強い双極性ナトリウム-セシウム分子の超低温ガス中での自己結合性液滴と液滴アレイの形成について報告する。
分子のボース-アインシュタイン縮合(BEC)から始め、マイクロ波ドレッシング場は、制御可能な強度と異方性との双極子-双極子相互作用を誘導するために用いられる。
相互作用が誘導される速度を変化させることで、4桁のダイナミックレンジをカバーし、平衡条件と非平衡条件下で液滴を作成し、ロバストな1次元(1D)アレイから2次元(2D)構造への遷移を観察する。
液滴は初期BECの100倍の密度を示し、強く相互作用する状態に到達し、量子液体または結晶状態の可能性を示す。
この研究は、強い双極子量子物質を探索するシステムとして超低温分子を確立し、光学格子中の自己組織化結晶相と双極子スピン液体の実現への扉を開く。
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