Fractional quantum Hall effect of a rapidly rotating gas of ultracold bosonic atoms

Анотація

Довгострокова мета дослідження полягає в моделюванні газу ультрахолодних бозонних атомів, який швидко обертається. Коли частота обертання близька до частоти гармонічної пастки, сила притягання, з якою утримується газ, компенсується відцентровою силою, і залишається лише сила Коріоліса, аналогічно дії силі Лоренца. Режим квантового ефекту Холла досягається, коли кількість вихорів перевищує кількість атомів. У цій роботі продемонстровано різні збудження дробових квантових холлівських станів композитних ферміонів і ультрахолодних двовимірних бозонних атомів, які швидко обертаються. По-друге, безпосередньо перевірено, чи існує взаємозв’язок між цими двома явищами, шляхом обчислення енергії N = 8 бозонів в основному стані гармонічного осцилятора та кілька бозонних елементарних збуджень для стану Бозе– Лафліна при половинному заповненому факторі.