物理学家揭示了一种叫做Rydberg Polaron的新状态

时间：2022-01-29 09:25:04 来源：

rydberg分子的该图示出了在地面原子顶部找到电子的可能性，峰值对应于电子最容易位于电子的位置。这表明与古代海洋生物的化石有关的不可思议的相似之处。当将原子添加到rydberg原子轨道中时，所得分子最终转化为rydberg极化子，其用作单个大规模颗粒。唐纳德展位（威斯康星州大学

科学家在一个有史以来的最冷的环境中观察了一系列最小的鳞片上的一类。这次发现可以为新技术铺平道路，包括超导和其他尖端领域的创新。

研究人员在原子和解亚尺度上检测了物质的行为 - 称为“量子物质” - 其中大量颗粒彼此相互作用。

这种最新发现揭示了一种称为“Rydberg Polaron”的量子物质的新状态，该颗粒含有许多含有许多以某种方式的原子的颗粒，如单一的大量颗粒。

由理论原子分子和光学物理学研究所的理论工作启动的实验，在米瑟尔物理学（CFA）和哈佛物理学中的理论原子分子和光学物理学研究所（itamp）中，在赖斯大学的托马斯·斯基因实验室进行了给予电子的能量，在被拉出核的边缘上。这些高兴奋的原子浸入已被冷却至高于绝对零的百万度的气体中。结果是创造了“丽德伯格原子”，大约是一百十亿米的米。这使得比典型原子大约一万倍。

“通过将Rydberg原子放在这些条件下，我们看到原子和分子可以以我们以前从未见过的方式突出，”Iteramp的理查德·施密特（Richard Schmidt）表示，他领导理论上的工作，以及Hossein Sadeghpour在Itamp和Eugene哈佛物理的解除者。

在该量子环境中，可以堆叠原子和分子以形成较重的分子，在布置乐高件的方式中很多。在新的工作中，该团队将该过程应用于Rydberg原子，其中通过增加大量周围原子形成越来越重的rydberg分子，直至向Rydberg原子中加入多达160个原子。

“自然界中复杂性的出现往往是由于新的性质或行为的外观。然而，像越来越大的乐高塔一样，这种安排将崩溃，除非新的财产出现以稳定结构，“霍斯·索德·苏德洪波霍夫说。

量子相互作用 - 这是不同量子颗粒的类似行为 - 雷德伯格原子的电子和周围原子之间使得这种具有许多不同颗粒的量子系统能够保持在一起。在此过程中，该对象将其角色改变为科学家称之为“Rydberg Polaron”。

由于这些量子相互作用，通过周围的原子覆盖，因此通过这些量子相互作用移动，显影大于占据其的原子质量的有效质量。此时，Ryberg PolarOn停止表现得像分子，并开始作用更像单个大规模粒子。类比是繁殖的一匹马，逐渐变得覆盖在污垢颗粒云中，这模糊并改变了动物的外观。

“在物体停止具有量子行为并开始作用的物体，可以制作更大且较大的优势，并开始作用，”Sadeghpour说。

本工作的应用包括潜力，以更好地了解室温超导和多体相互作用。这项工作也可以帮助设计新材料，并帮助充当量子多体事物中弱相关性的光谱探针。

物理审查信描述了汤姆基斯蒂安大学在米饭大学进行的实验工作，哈佛大学在哈佛大学在哈佛史德森中心为哈佛史德森中心（Harvard Smithsonian）的哈佛大学中心，哈佛大学，在维也纳理工大学。物理审查通过将PolarOn概念推广到更强烈的交互系统，铺设地面以探索这种新型物质状态的性质，例如其有效质量和相互作用的性质来探索地面，铺设地面的细节。极性。

出版物：R. Schmidt等，“原子量子气体中rydberg oligons的激发理论”，“物理”。Rev. A 97,022707,2018，Doi：10.1103 / PhysReva.97.022707

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