Zimno. . . zimniej. . . kwantowo! - ultrazimne mieszaniny jonu z atomami

• Autorzy: Wojciechowska Agata , Walewski Max , Tomza Michał

Warianty tytułu

EN

Cold. . . colder. . . quantum! - ultracold mixtures of ion with atoms

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Chaos i nieprzewidywalność mikroświata od wielu lat spędzają fizykom sen z powiek. Okazuje się jednak, że wgląd w mechanikę kwantową i badanie jej praw są możliwe dzięki chłodzeniu atomów do bardzo niskich temperatur. Kluczowym narzędziem ultrazimnej fizyki, dającym możliwość kontrolowania efektywnych oddziaływań pomiędzy atomami, są rezonanse Feshbacha. Niedawno po raz pierwszy udało się zaobserwować rezonanse Feschbacha w ultrazimnej mieszaninie atomów z jonem. W tym artykule opowiemy, jak współpraca grup doświadczalnych i teoretycznych doprowadziła do pierwszej obserwacji rezonansów i kwantowej kontroli zderzeń pomiędzy jonem i atomem.

EN

Chaos and unpredictability of the micro-world have loomed large in physicists’ minds for years. It turns out that the insight and exploration of quantum laws are possible thanks to cooling atoms to very low temperatures. Feshbach resonances are a crucial tool, enabling to control atoms’ effective interactions. Recently Feshbach resonances between ion and atom were observed for the first time. In this paper, we show how the collaboration between experimentalists and theorists has led to the first observation of the resonances and the quantum control of collisions between ion and atom.

Słowa kluczowe

PL

reżim ultrazimny; mieszanina atomów z jonem; rezonans Feshbacha

EN

ultracold regime; ion-atom mixture; Feshbach resonance

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Fizyczne
• Czasopismo: Postępy Fizyki
• Rocznik: 2023
• Tom: T. 74, z. 2
• Strony: 19--23
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Wojciechowska Agata

• Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego

• https://orcid.org/0000-0003-1926-9141

autor

Walewski Max

• Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego

• https://orcid.org/0000-0002-9616-6421

autor

Tomza Michał

• Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego

• https://orcid.org/0000-0003-1792-8043

Bibliografia

• [1] Gaaloul, N. et al. A space-based quantum gas laboratory at picokelvin energy scales 2022. https://arxiv.org/abs/2201.06919.
• [2] Earnshaw, S. On the Nature of the Molecular Forces which Regulate the Constitution of the Luminiferous Ether. Transactions of the Cambridge Philosophical Society (1842).
• [3] Preskill, J. Quantum computing in the NISQ era and beyond. Quantum 2, 79 (2018).
• [4] Bloch, I., Dalibard, J. & Zwerger, W. Many-body physics with ultracold gases. Reviews of Modern Physics (2008).
• [5] Quemener, G. & Julienne, P. S. Ultracold molecules under control! Chemical Reviews (2012).
• [6] Safronova, M. S. et al. Search for new physics with atoms and molecules. Reviews of Modern Physics (2018).
• [7] Chin, C., Grimm, R., Julienne, P. & Tiesinga, E. Feshbach resonances in ultracold gases. Reviews of Modern Physics 82, 1225 (2010).
• [8] Inouye, S. et al. Observation of Feshbach resonances in a Bose-–Einstein condensate. Nature 392, 151 (1998).
• [9] Feldker, T. et al. Buffer gas cooling of a trapped ion to the quantum regime. Nature Physics 16, 413 (2020).
• [10] Weckesser, P. et al. Observation of Feshbach resonances between a single ion and ultracold atoms. Nature 600, 429 (2021).
• [11] Tomza, M. et al. Cold hybrid ion-atom systems. Reviews of Modern Physics (2019).
• [12] Paul, W. Electromagnetic traps for charged and neutral particles. Reviews of Modern Physics (1990).
• [13] Cetina, M., Grier, A. T. & Vuleti ć, V. Micromotion-Induced Limit to Atom-Ion Sympathetic Cooling in Paul Traps. Physical Review Letters (2012).
• [14] Noumerov, B. V. A Method of Extrapolation of Perturbations. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (1924).