Bi-polaroner i atomare Bose-Einstein kondensater

Ny artikel i PRL: Bi-polaroner er bundne tilstande bestående af to kvasipartikler, som udveksler lydbølger med hinanden.

12.07.2018 | Ole J. Knudsen

De grønne bolde illustrerer to polaroner, som binder sig til hinanden og dermed former en bipolaron ved at udveksle lydbølger (blå sky) i det omkringliggende BEC.

Bi-polaroner har fascineret fysikere i årtier og er mekanismen bag vigtige fænomener som elektrisk ledning i organiske polymerer, magnetisk resistans og måske endda høj-Tc superledning. A. Camacho-Guardian, L. A. Peña Ardila, T. Pohl, and G. M. Bruun, alle fra IFA, viser i en ny artikel publiceret i Physical Review Letters i juli 2018, https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.121.013401, at bipolaroner er stabile i atomare Bose-Einstein kondensater (BEC’er). For at vise dette udvikler forfatterne en analytisk teori, der viser sig at være overraskende nøjagtig selv for stærke vekselvirkninger, når den sammenlignes med numeriske Monte-Carlo beregninger. Sådanne nøjagtige teorier for stærkt vekselvirkende kvantesystemer er yderst sjældne.

 Resultatet er vigtigt, fordi det baner vejen for at bruge nye og fleksible kvanteteknologier baseret på atomare gasser til at udforske bipolaronen med hidtil uset nøjagtighed og i helt nye regimer. Faktisk er Jan Arlts eksperimentelle gruppe her i Aarhus den første, som har observeret en polaron i et BEC, og jagten går nu ind for at detektere bipolaronen i tæt samarbejde med A. Camacho-Guardian og co.!

Medarbejdere, Institut for Fysik og Astronomi, Offentligheden / Pressen, Studerende