Rotational properties of two-component ultracold bosonic atoms in the fractional quantum Hall regime: Towards an atom laser

Анотація

Виникнення макроскопічної квантової когерентності проявляється через конденсацію Бозе–Ейнштейна (BEC), яка вперше була виявлена в надплинному гелії, а пізніше реалізована в ультрахолодних атомних газах як слабо взаємодіючій квантовій рідині. Досліджено обертальні властивості двокомпонентної ультрахолодної бозонної суміші з однорідними та неоднорідними взаємодіями у фракційному квантовому режимі Холла (FQH), де сильні ефективні магнітні поля або швидке обертання переводять систему в сильно корельований квантовий рідкий стан. Ультрахолодні атомні гази є універсальною експериментальною платформою для реалізації та перевірки прогнозів підходу композитних ферміонів, поєднуючи фізику конденсованої речовини з атомною фізикою на основі спільної концепції слабо взаємодіючих квантових рідин, що виникають із сильних кореляцій. Атомний лазер на основі квантової інтерференції в двокомпонентному BEC є науково оригінальним та технологічно перспективним, що є продовженням нещодавніх досягнень у галузі багатовидових конденсатів. У цій роботі досліджено можливість реалізації атомного лазера на основі ультрахолодних бінарних атомних газів завдяки їхнім обертальним властивостям у режимі FQH, де контрольоване випромінювання квазідірок або хвиль когерентної матерії з корельованого стану забезпечує новий шлях до створення надійного, топологічно захищеного атомного лазера.