論文の概要: Controlled symmetry breaking of the Fermi surface in ultracold polar molecules

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.22447v1
• Date: Wed, 25 Feb 2026 22:20:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-27 18:41:22.431661
• Title: Controlled symmetry breaking of the Fermi surface in ultracold polar molecules
• Title（参考訳）: 超低温極性分子におけるフェルミ表面の対称性の破れ制御
• Authors: Shrestha Biswas, Sebastian Eppelt, Weikun Tian, Wei Zhang, Fulin Deng, Christine Frank, Tao Shi, Immanuel Bloch, Xin-Yu Luo,
• Abstract要約: 超低温極性分子間の長距離異方性双極子-双極子相互作用を予測し、エキゾチック量子相を駆動する。 本稿では,フェルミ面の相互作用による制御変形の観測について報告する。 実験結果とパラメータフリーのHartree-Fock理論との間には優れた一致がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.427612759553866
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Long-range anisotropic dipole-dipole interactions between ultracold polar molecules are predicted to drive exotic quantum phases, yet direct many-body signatures of these interactions in degenerate Fermi gases have remained elusive. Here, we report the observation of an interaction-induced controlled deformation of the Fermi surface, providing a clear many-body signature in a deeply degenerate Fermi gas of $^{23}\text{Na}^{40}\text{K}$ molecules. Using double microwave (MW) shielding, we prepare $8 \times 10^3$ molecules at $0.23(1)$ times the Fermi temperature, achieving a three-fold suppression of inelastic losses compared to single MW shielding while preserving strong elastic dipolar scattering. We observe Fermi surface deformations of up to $7\,\%$, more than two times larger than those observed in magnetic atoms, despite operating at two orders of magnitude lower densities. Crucially, we demonstrate continuous tuning of the interaction potential from axial U(1) to biaxial C$_{2}$ symmetry, directly imprinting this geometry onto the Fermi surface. We find excellent agreement between our experimental results and parameter-free Hartree-Fock theory. These results establish MW-shielded polar molecules as a highly tunable platform for exploring strongly correlated dipolar Fermi matter and offer a promising path towards topological superfluidity.
• Abstract（参考訳）: 超低温極性分子間の長距離異方性双極子-双極子相互作用は、異方性量子相を駆動すると予想されるが、縮退したフェルミ気体におけるこれらの相互作用の多くのボディシグネチャは、まだ解明されていない。 ここでは,フェルミ表面の相互作用によって誘起される制御変形の観測を報告する。これは,$^{23}\text{Na}^{40}\text{K}$分子の深く縮退したフェルミガスに,明確な多体シグネチャを与える。 ダブルマイクロ波 (MW) シールドを用いて, 強い弾性双極子散乱を保ちながら, 単MW遮蔽よりも3倍の非弾性損失を抑えることができ, フェルミ温度の0.23(1)$倍の10^3$分子を8 \times 10^3$分子に調製した。 フェルミ表面の変形は, マグネティック原子で観測されたものより最大7,\%$で, マグネティック原子で観測されたものより2倍以上大きい。 重要なことに、同軸 U(1) から二軸 C$_{2}$ 対称性への相互作用ポテンシャルの連続的なチューニングを示し、この幾何学をフェルミ面に直接インプリントする。 実験結果とパラメータフリーのHartree-Fock理論との間には優れた一致がある。 これらの結果は、強い相関を持つ双極性フェルミ物質を探索するための高度に調整可能なプラットフォームとしてMWシールド極性分子を確立し、トポロジカル超流動性への有望な経路を提供する。

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