时间分辨率观察和控制超交换相互作用与光学网格中的超冷原子

科学领域:

• 量子磁力学是一种量子磁力学.
• 超冷的原子 超冷的原子
• 光学格子是指光学格子.

背景情况:

• 量子力学超级交换相互作用是强相相关的电子系统中的量子磁力学的基础.
• 直接测量这些相互作用对于理解和操纵量子磁现象至关重要.

研究的目的:

• 直接测量光学网格内的超冷原子的超交换相互作用.
• 通过调整潜在偏差来控制超交互相互作用的信号和大小.
• 在可调的量子系统中研究旋转动力学和磁性秩序.

主要方法:

• 在反铁磁状态下制备超冷原子的自旋混合物.
• 连贯的超交换中介旋转动态的直接测量.
• 动态修改邻近格子站点之间的潜在偏差,以控制相互作用参数.

主要成果:

• 成功测量了从5 Hz到1 kHz的超交换合能量.
• 在反铁磁和铁磁自旋相互作用之间控制切换的演示.
• 实验结果与两个地点的Bose-Hubbard模型进行比较,显示出很好的一致性.

结论:

• 直接测量与超冷原子的超交换相互作用是可行的.
• 对磁相互作用的可调节控制为量子磁性研究开辟了新的途径.
• 对斯-哈巴德模型的确定的纠正突出了直接近邻互动的重要性.