La disipación inducida por deslizamiento de fase en un sistema atómico Bose-Hubbard

Área de la Ciencia:

• Física Atómica, Molecular y Óptica Física atómica, molecular y óptica
• Física de la materia condensada Física de la materia condensada
• Los gases cuánticos también son gases cuánticos.

Sus antecedentes:

• Los deslizamientos de fase son cruciales para la disipación en los sistemas bosónicos, afectando la superfluidez y la superconductividad.
• Comprender los deslizamientos de fase en superconductores a pequeña escala es un desafío debido al ruido y el desorden.
• Los estudios anteriores a menudo se centraban en las fluctuaciones térmicas de alta temperatura, dejando los efectos cuánticos de baja temperatura menos claros.

Objetivo del estudio:

• Para investigar el papel de los deslizamientos de fase en la disipación dentro de un sistema Bose-Hubbard limpio.
• Para explorar el régimen de baja velocidad de los átomos ultrafríos en una red óptica.
• Para medir la dependencia de temperatura de la fuerza de disipación y sus mecanismos subyacentes.

Principales métodos:

• Estudiar experimentalmente el transporte de átomos ultrafríos atrapados en una red óptica 3D.
• Utilizando un sistema Bose-Hubbard limpio y bien caracterizado para minimizar las variables no controladas.
• Medir la tasa de amortiguación del movimiento atómico y observar las características inducidas por el movimiento a través de imágenes de tiempo de vuelo.

Principales resultados:

• Demostró que los deslizamientos de fase causan disipación en el sistema Bose-Hubbard atómico ultrafrío.
• Se observó una tasa de amortiguación bien ajustada por un modelo que incluye amortiguación a temperatura cero.
• Se identificó un cruce entre el túnel cuántico de deslizamientos de fase a bajas temperaturas y la activación térmica a temperaturas más altas.

Conclusiones:

• Aclaró el papel fundamental de los deslizamientos de fase en el control de la disipación en sistemas superfluidos.
• Proporcionó evidencia experimental para el túnel cuántico y los mecanismos de activación térmica de los deslizamientos de fase.
• El sistema Bose-Hubbard sirve como un valioso banco de pruebas para las teorías de la disipación bosónica y puede informar la comprensión de los fenómenos en películas delgadas.