當(dāng)前位置:首頁>科技>奇特的三體束縛沒有按預(yù)期分離
發(fā)布時(shí)間:2025-09-23閱讀(21)
| 量子力學(xué)領(lǐng)域蘊(yùn)藏著大量的奇特現(xiàn)象,而埃菲莫夫效應(yīng)(Efimov effect)就是一個(gè)特別迷人的例子。它描述了在涉及兩個(gè)原子相互作用的特定條件下,三體束縛狀態(tài)(稱為埃菲莫夫三聚體)的出現(xiàn)。 埃菲莫夫三聚體的出現(xiàn)是由于吸引力和排斥力之間微妙的相互作用,這些力支配著三個(gè)原子之間的相互作用。當(dāng)由兩個(gè)原子組成的系統(tǒng)表現(xiàn)出費(fèi)希巴赫共振時(shí),一種外部磁場(chǎng)可以極大地改變它們之間的相互作用強(qiáng)度,埃菲莫夫狀態(tài)的出現(xiàn)就成為可能。 隨著兩體相互作用強(qiáng)度的減弱(由散射長度參數(shù)表征),這些埃菲莫夫三聚體會(huì)在特定的間隔出現(xiàn)。每次出現(xiàn)都標(biāo)志著一個(gè)新的、松散束縛的埃菲莫夫狀態(tài)。 
 埃菲莫夫狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)確認(rèn)是量子物理學(xué)中的一個(gè)重要里程碑。最初在銫原子的超冷氣體中觀察到這些狀態(tài),此后已在各種系統(tǒng)中進(jìn)行了研究,為我們深入理解少體量子力學(xué)提供了更深的理解。在連續(xù)體中,特別是在兩原子費(fèi)希巴赫共振附近觀察到的埃菲莫夫狀態(tài),對(duì)于理解這些奇異狀態(tài)的行為至關(guān)重要。(www.ws46.com) 然而,傳統(tǒng)的預(yù)期是,這些狀態(tài)在散射長度達(dá)到特定值的臨界點(diǎn)時(shí)消失。在這一點(diǎn)上,埃菲莫夫狀態(tài)預(yù)計(jì)會(huì)與解離閾值合并,本質(zhì)上分解成一個(gè)單獨(dú)的原子和一對(duì)束縛的原子(二聚體)。 然而,最近發(fā)表在《自然通訊》雜志上的一項(xiàng)研究挑戰(zhàn)了這一傳統(tǒng)觀點(diǎn)。研究人員使用了一種稱為相干少體光譜的技術(shù),研究了鋰-7原子附近埃菲莫夫三聚體的行為。令人驚訝的是,他們觀察到埃菲莫夫三聚體并沒有像預(yù)期的那樣立即解離。相反,它作為一個(gè)亞穩(wěn)態(tài)持續(xù)存在了一段時(shí)間,即使散射長度低于臨界值。這意味著埃菲莫夫狀態(tài)發(fā)現(xiàn)自己嵌入在未束縛的原子-二聚體對(duì)的連續(xù)體中,這違背了傳統(tǒng)的理解。 理解這一意外觀察的關(guān)鍵在于重塑三體相互作用的概念。實(shí)驗(yàn)中使用的窄費(fèi)希巴赫共振似乎在原子-二聚體通道中誘導(dǎo)了排斥相互作用。這有效地改變了三個(gè)原子相互作用的方式,為埃菲莫夫狀態(tài)創(chuàng)造了一個(gè)新的勢(shì)能景觀。這個(gè)重塑的景觀允許埃菲莫夫狀態(tài),即使看似冒險(xiǎn)進(jìn)入未束縛區(qū)域也能持續(xù)存在。該研究將這種行為識(shí)別為一種普遍現(xiàn)象,表明它可能在任何具有窄費(fèi)希巴赫共振特征的系統(tǒng)中觀察到。 這一突破有可能影響幾個(gè)研究領(lǐng)域。首先,它可能導(dǎo)致更復(fù)雜的理論模型的發(fā)展,準(zhǔn)確地捕捉到解離閾值附近的埃菲莫夫的行為。其次,它可以為探索不同原子和分子系統(tǒng)中的埃菲莫夫態(tài)打開大門,潛在地揭示新的奇異量子現(xiàn)象。最后,從本研究中獲得的理解可以促進(jìn)量子模擬和少體相互作用控制等領(lǐng)域的發(fā)展,這對(duì)量子信息處理和超冷化學(xué)的應(yīng)用有希望。 總而言之,在連續(xù)體中觀察到埃菲莫夫狀態(tài)標(biāo)志著我們理解數(shù)體量子系統(tǒng)方面的一大進(jìn)步。它突出了由窄費(fèi)希巴赫共振介導(dǎo)的重塑三體相互作用的概念,并為進(jìn)一步探索埃菲莫夫狀態(tài)及其迷人特性鋪平了道路。 | 
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