物理：量子気体と結合した単一電子

電子と物質との結合は、電気伝導性や超伝導などの重要な材料特性の基礎となる。J Balewskiたちは、非常に純粋な形でこの結合を研究可能にする新しい実験系を作り出した。それは、ボース・アインシュタイン凝縮体すなわち極低温量子気体と相互作用する1個の局在電子である。この電子は、凝縮体中の複数個のルビジウム原子のうちの1個によって与えられ、非常に高いエネルギー準位に励起されるが、それでもなお電荷を持つ原子核に束縛されている。こうした「リュードベリ状態」では、電子の軌道が8 μmにまで広がって凝縮体と同程度の大きさになるため、この電子は数万個の原子と相互作用できる。著者たちは、将来この系を使って、電子軌道画像化の実験、単一電子のフォノン媒介結合の研究、量子光学への応用などが行われるだろうと予想している。

目次へ戻る