物理科技生物学-PHYICA

德克劳琛国团队首次观察泡利晶体(更新)

物理学 2022-01-10 23:59:08

作者:鲍勃·伊尔卡,物理

(同organic)有机 实验装置草图

原子被捕获在一个单层的吸引人的光学晶格中,上面叠加着一个聚焦紧密的光镊

有效二维谐波约束的简并导致非平凡壳结构(a,底部)的形成

飞行时间展开后,用单光子计数电子显微镜拍摄的N = 6封闭壳系统的二值化图像(b)

我们通过在低通滤波图像中寻找局部最大值来提取原子动量

所有动量都以谐振子约束的自然单位绘制

为了揭示粒子之间的相互关系,我们减去质量运动中心(1)并旋转到一个共同的对称轴(2)

信贷:arXiv:2005

03929[导体

量子气体] 海德堡大学的一组研究人员成功地建造了一种仪器,使他们能够首次观察泡利晶体

他们写了一篇论文描述他们的努力,并上传到arXiv预印本服务器

泡利排斥原理很简单:它断言没有两个费米子可以有相同的量子数

但是就像物理学中的许多原理一样,这个简单的论断对量子力学产生了深远的影响

更仔细地观察这个原理会发现,它也表明没有两个费米子可以占据同一个量子态

这意味着电子在原子核周围一定有不同的轨道,这就解释了为什么原子有体积

对费米子自排序的这种理解导致了其他发现——例如,它们应该形成具有特定几何形状的晶体,现在被称为泡利晶体

当这个观察第一次被提出时,人们理解这样的晶体形成只能发生在独特的环境中

在这项新的努力中,研究人员已经解决了这种情况,并通过这样做,建立了一个设备,使他们能够首次观察泡利晶体

这项工作包括一个装置,该装置包括能够在一个一个原子厚的平坦层中捕获过冷到低能态的锂-6原子云的激光器,迫使它们遵守排斥原理

该小组随后使用了一种技术,允许他们在特定的给定状态下拍摄原子——并且只拍摄那些原子

然后他们用照相机拍摄了20,000张照片,但只使用了那些显示正确原子数量的照片——这表明他们遵守泡利排斥原理

接下来,研究小组处理了剩余的图像,以消除原子云中整体动量的影响,适当旋转它们,然后叠加成千上万个原子,揭示了单个原子的动量分布——正如理论预测的那样,这是照片中晶体结构开始出现的点

研究人员指出,他们的技术也可以用于研究与费米子基气体相关的其他效应

来源:由phyica.com整理转载自PH,转载请保留出处和链接!

本文链接:http://www.phyica.com/wulixue/7794.html

发表评论

用户头像 游客
此处应有掌声~

评论列表

还没有评论,快来说点什么吧~