【當很少成為許多： 成形費米海】

八方

【當很少成為許多： 成形費米海】

 

1、 2、 3 等很多： 學習一個多體系統的形成

如何大合奏的粒子之前必須單個粒子的確切數量變得無關緊要，可以使用多體理論描述整個系統？

這是在凝聚態物理和已證明很難回答的一個重要問題。

現在，一組研究人員在德國已觀察到從過渡"幾個"到"多"在實驗中使用超冷原子凝聚。

結果可以説明在簡單、 少體系統建模和研究介觀量子機械系統。

複雜的相互作用

學習與多粒子系統可以是具有挑戰性： 雖然每個粒子本身的微觀行為可能容易地確定，他們聯合的宏觀行為作為他們進行交互可以成為非常複雜。

事實上，為系統的任何超過三個粒子它經常是不可能找到分析或數值的解決辦法。圍繞這一問題的途徑之一是假定系統無限數目的粒子組成。

通過這樣做，從正在離散為連續系統的變數去和這使系統更易於學習。

但知道這從離散過渡到連續發生的確切時間可能會非常棘手。

在過去，與氦氣的飛沫等系統進行了實驗研究，但結果尚無定論。

在費米海一滴

現在， Selim Jochim、安德列 · Wenz和同事在海德堡大學和馬克斯 · 普朗克核子物理研究所，在德國，都有遵守此交叉學習使用完全相同的凝聚鋰原子的超冷原子一個准-1 (D) 系統。

實驗看看日益增多的鋰原子與一個單一的"雜質"原子 — — 是在一個不同的旋轉狀態從其餘的費米子的對話模式。

雜質用來探測大多數原子的行為。

通過測量系統的能源小組發現原子展出多體系統 — — 被稱為費米海 — — 時盡可能少的特徵作為四個大多數原子人出席。

設計器系統

研究人員發現為弱和中間的相互作用，四個原子是不足以保證使用的一種多體理論來描述系統的行為。

Wenz 告訴physicsworld.com結果是令人驚訝，不是從理論上講清楚時，研究人員開始了他們的研究。

他還說他們"設計器"的超冷系統本身是一項成就 — — 該系統是"調諧"在研究人員可以同時保持完全控制粒子間的相互作用控制其大小在單粒子水準上的感覺。

Wenz 解釋說這種中間介觀國家 — — 當系統具有既沒有太少，也沒有太多的粒子 — — 重要和困難到模型。

研究它們在哪裡一個可以控制兩個政權中的粒子及其相互作用的人數是一項主要成就。

此外，他們還超冷原子哪裡只有單個雜質互動與幾大部分原子 — — 以前的實驗，在 2D 和 3D 系統的數以千計的雜質原子嵌入在更大的多數原子雲曾進行第一次系統。

在 2D 和 3D 的幾個粒子系統、 Wenz 推測粒子集體行為所需的最小數目可能會更高，但可能 10 粒子可能已足夠。

目前，團隊做凝聚態格子類比使用多個陷阱充滿超冷原子，其中每個陷阱表示固定的格子點。

長遠來看，Wenz 表明這種幾個粒子系統有用，研究超流動性，更好地理解測試有限的物理系統，如在當前正在使用的電腦中微小的電晶體中摻雜的描述以及原子核中核子的行為。

這項研究發表在科學.

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Tushna 軍糧供應是記者physicsworld.com

 

 

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