《物理评论快报》：利用激光激发观察带电粒子在超冷原子云中的路径

斯图加特大学的研究小组开发了一种新方法，可以观察单个带电粒子在超冷原子密集云中的路径。

该研究结果发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上。

该团队使用玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)进行实验。这种奇异的物质状态由一团稠密的超冷原子组成。通过复杂的激光激发，研究人员在气体中创建了一个里德堡原子。

在这个巨大的原子中，电子离原子核的距离是基态的一千倍，因此与原子核的结合非常弱。通过一系列特殊设计的电场脉冲，研究人员从原子中“抢走”了电子。以前的中性原子变成了带正电荷的离子。

下一步，研究人员利用精确的电场控制离子通过BEC中的密集原子云。离子在电场中加速，与其他原子相撞，减速，再被电场加速。碰撞加速和减速之间的相互作用导致离子不断通过BEC。

研究人员称“这种新方法第一次能够测量玻色-爱因斯坦凝聚态中单个离子的迁移率。”研究人员的下一个目标是在更低的温度下观察单个离子和原子之间的碰撞，在这种情况下，支配过程的是量子力学而不是经典力学。

研究人员还表示，“在未来，新创建的单个离子的传输模型系统将使我们更好地理解与多体系统相关的更复杂的传输过程。”

编译/前瞻经济学人APP资讯组

论文链接：

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.126.033401