論文の概要: Zero-energy resonances in ultracold hydrogen sticking to liquid helium films of finite thickness

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.14652v1
• Date: Thu, 18 Sep 2025 06:17:44 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-19 17:26:53.090141
• Title: Zero-energy resonances in ultracold hydrogen sticking to liquid helium films of finite thickness
• Title（参考訳）: 有限厚さ液体ヘリウム膜に付着した超低温水素中のゼロエネルギー共鳴
• Authors: R. Karahanyan, A. Voronin, V. Nesvizhevsky, A. Semakin, S. Vasiliev,
• Abstract要約: H-He膜相互作用を含む結合ポテンシャルにおける超低温水素原子の量子状態について検討した。 重力量子状態のシフトと幅は、H-He膜基板電位の複雑な散乱長によって決定されることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: We investigated quantum states of ultracold hydrogen atoms in a combined potential comprising the H-He film interaction in the presence of a substrate and the Earth gravitational field. We show that the shift and width of the gravitational quantum states are determined by the complex scattering length for the H-He film-substrate potential. We demonstrate that for specific helium film thicknesses above a substrate, zero-energy resonances occur if the combined potential supports a bound state exactly at the threshold. This effect leads to a complete restructuring of the bound states spectrum. The dynamics of gravitational levels as a function of the van der Waals interaction depth controlled by the helium film thickness is analyzed. It reveals the critical thicknesses at about 6.1 and 1.8 nm, at which resonances appear in the case of the conductive substrate. With imaginary integral operators, we incorporate non-perturbatively the inelastic effects originating from the ripplon coupling. The inelastic effects show dramatic changes in the sticking-coefficient behavior near the critical points. The enhanced sticking coefficients provide a probe for studying critical phenomena and measuring atom-surface interaction parameters with unprecedented sensitivity.
• Abstract（参考訳）: 基板と地球重力場の存在下でのH-He膜相互作用を含む結合ポテンシャルにおける超低温水素原子の量子状態について検討した。 重力量子状態のシフトと幅は、H-He膜基板電位の複雑な散乱長によって決定されることを示す。 基板上の特定のヘリウム膜厚に対して、結合電位がしきい値で正確に束縛状態をサポートする場合、ゼロエネルギー共鳴が生じることを示した。 この効果は、境界状態スペクトルを完全に再構成する。 ヘリウム膜厚によって制御されるファンデルワールス相互作用深さの関数としての重力レベルのダイナミクスを解析した。 臨界厚さは約6.1nmと1.8nmであり、導電性基板の場合には共鳴が現れる。 虚積分作用素を用いて、リッポン結合から生じる非弾性効果を非摂動的に組み込む。 非弾性効果は臨界点付近の粘着係数挙動の劇的な変化を示す。 強化された粘着係数は、臨界現象を研究し、前例のない感度で原子-表面相互作用パラメータを測定するためのプローブを提供する。

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