群体不平衡三组分费米气体中异常三体损失的机制

要实现超冷原子气体的精确控制,必须深入理解原子损失机制。受文献[1]报道的三组分费米气体中异常三体衰变现象的启发,该工作研究了可能导致观测损失的机制。研究团队在超球绝热表象下求解了具有成对范德瓦尔斯相互作用的三体薛定谔方程,并通过本征道R矩阵方法获得S矩阵,进而计算了三体重组速率系数K₃和双体散射截面。在异常衰变发生的磁场强度处,K₃达到幺正极限并呈现阈值能量标度关系K₃(E)∝E⁻¹。因此,热平均⟨K₃⟩具有温度依赖性。由于实验在简并区进行,⟨K₃⟩还通过单自旋费米能量E_F⁽ⁱ⁾∝n_i²/³显式依赖于单自旋密度。当气体稀释导致简并性降低时,⟨K₃⟩趋近于非简并值并仅成为温度的函数。研究人员将通道分辨分支比和散射截面数据嵌入蒙特卡洛级联模拟,分析了二次碰撞与阱逃逸过程。结果表明:典型的三体重组事件平均移出的原子数少于三个,且原子损失主要来源于二次碰撞产物的喷射而非初始三体重组产物。因此,释放的结合能有相当部分以动能形式保留在囚禁原子系综中,这部分滞留能量会驱动蒸发损失,从而为异常衰变现象提供了合理的部分解释。

量科快讯