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冷却原子気体

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』

冷却原子気体(れいきゃくげんしきたい)とは、レーザー冷却等の技術を用いて絶対零度の付近まで冷却された原子、あるいは原子気体のことである。典型的には、数十マイクロケルビン以下を記録する。このような極低温では、原子気体の量子力学的な性質が顕著になる。実験的には、いくつかの技術を組み合わせてこの温度を実現する。通常、実験の初期段階では、原子を磁気光学トラップ中に捕捉し、レーザー冷却により冷却する。さらに限界まで冷却するためには、レーザー冷却された原子を磁気トラップ光学トラップに移し、蒸発冷却等の手法を用いる[1]

十分に冷却されると、原子気体は量子力学に支配された新たな物質状態を形成する。例えば、ボース原子の場合はボース=アインシュタイン凝縮(BEC)が、フェルミ原子の場合は縮退フェルミ気体[2]が実現する。

冷却原子を用いて、量子相転移BEC、ボソンの超流動、量子磁性、多体スピン・ダイナミクス、エフィモフ効果BCS超流動BCS−BECクロスオーバー等の量子現象が研究されている[3]

参考文献

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  1. ^ C. J. Pethick; H. Smith (2008). Bose-Einstein Condensation in Dilute Gases (2nd ed.). Cambridge University Press. http://www.cambridge.org/us/academic/subjects/physics/condensed-matter-physics-nanoscience-and-mesoscopic-physics/boseeinstein-condensation-dilute-gases-2nd-edition 
  2. ^ Wilhelm Zwerger, ed (2012). The BCS-BEC Crossover and the Unitary Fermi Gas. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. http://www.springer.com/us/book/9783642219771 
  3. ^ Madison, K. W.; Wang, Y. Q.; Rey, A. M. et al., eds (2013). Annual Review of Cold Atoms and Molecules. World Scientific. ISBN 978-981-4440-39-4. http://www.worldscientific.com/worldscibooks/10.1142/8632 

関連項目

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