探索布居不平衡费米子系统中的奇异行为

在过去的 20 年里，许多物理学家研究了磁陷阱或光陷阱中包含的超冷费米子系统。当外部磁场施加到两种费米子系统时，粒子可以配对在一起形成具有全整数自旋的复合“玻色子分子”。

这些分子在冷却时会发生玻色-爱因斯坦凝聚，所有粒子都聚集在最低能量的量子态。现在，通过将粒子捕获在光学晶格内，这些实验的精度得到了提高：光学晶格是由反向传播的激光束形成的周期性图案。

通过在《欧洲物理杂志 B》上发表的研究，印度加尔各答大学的 Avinaba Mukherjee 和 Raka Dasgupta 从理论上预测了由这些费米子形成的玻色-爱因斯坦凝聚态振荡的独特趋势，可以使用外部磁场进行调整场地。

他们特别解决了两个物种具有不平等种群(产生剩余的未配对费米子)的系统，从而导致奇异的新阶段。他们的结果可以帮助物理学家在不平衡的费米子系统中检测到这种新的物质相，并可以为量子技术开辟新的机会。

在他们的工作中，穆克吉和达斯古普塔探索了当他们应用通常用于操纵和控制超冷原子气体的技术时，这样的系统会如何表现。它被称为 Feshbach 失谐，涉及利用外部磁场调整形成玻色子分子所需的能量。

研究人员发现，当费什巴赫失谐高于某个阈值时，玻色凝聚粒子的部分会周期性振荡，但低于该阈值时，根本不存在振荡。总而言之，这揭示了振荡频率与他们应用的费什巴赫失谐强度之间的线性关系。

此外，两人发现这条曲线的斜率和位置携带了有关系统中可以找到哪种奇异物质相的重要信息。他们的结果可能最终导致在这些系统中发现先进的新物理特性，这些特性可以在各种量子技术中得到利用。