2018 Fiscal Year Annual Research Report
Efficient creation of p-wave molecules in a three-dimensional optical lattice
| Project/Area Number |
17K18752
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
向山 敬 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (70376490)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2019-03-31
|
| Keywords | レーザー冷却 / 極低温原子気体 / 超流動 / フェッシュバッハ共鳴 / p波相互作用 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は極低温フェルミ原子気体を用いてp波超流動を実現することを目指した研究であり，そのためにはp波フェッシュバッハ共鳴近傍での原子のロスを抑えることが必須である。そのためにはp波フェッシュバッハ共鳴近傍での原子ロスのメカニズムについての詳細な理解が必要である。さらにはロスを抑える方法として原子集団を低次元にトラップするというアイデアがあるが，その有効性は実験的に示されておらず，有効性を検証することも重要な目的の一つである。本年度はp波超流動実現の最も大きな障壁となっている原子の３体衝突について，３体衝突係数が原子間相互作用が大きくなるにつれてどのように増大するかという点を詳細に調べた。p波超流動の転移温度は原子間相互作用が大きいほど高くなることがわかっており，フェッシュバッハ共鳴近傍のp波相互作用が最も大きい極限の領域はp波超流動実現の可能性が期待される領域でありながら，原子ロスも増大してしまうために超流動実現の可能性は明確ではない。我々はこの最も超流動実現が期待できるフェッシュバッハ共鳴近傍での原子の３体ロスについて原子温度と原子間相互作用をパラメータとしてロス係数がどのように振る舞うかを詳細に調べた。その結果，p波原子間相互作用最大の極限においてユニタリー極限の振る舞いを世界で初めて観測することに成功した。この性質はロスを表現するレート方程式から次元解析的に導かれるため，その性質自体は予言されていたものであるが，これまで定量的に議論されたことはなかった。この研究で初めてその性質があることが実験的に確認された。これはp波超流動実現に向けた重要なステップであると考える。
|
