光格子中のボース・フェルミ混合原子気体が示す多様な量子相(最近の研究から)
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概要
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光格子にトラップされた冷却原子気体は固体物理で知られたハバード・モデルでよく記述され,その高い制御性から量子多体効果を調べる上での理想的な系となっている.近年,この系で典型的な量子相転移であるモット絶縁体転移が観測されたのは記憶に新しい.我々は京都大学・高橋義朗教授のグループと共同で,三次元光格子中のボース・フェルミ混合原子気体がモット絶縁体領域で示す新奇な物性を詳細に調べた.実験と理論の定量的比較を通して,微視的なボソンとフェルミオン間の相互作用が混合モット状態,相分離状態,複合粒子状態といった多様な量子相を発現させ,さらには相互作用が斥力か引力かに応じて系の熱力学的性質も大きく異なることが明らかになった.本稿では冷却原子気体の特徴に触れながら,これら最近の研究成果を紹介する.
- 2012-10-05
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