Letter 物理：量子領域における極性分子の双極子衝突 2010年4月29日 Nature 464, 7293 doi: 10.1038/nature08953 極低温極性分子を用いれば、空間異方性のある、強い長距離粒子間相互作用を示す量子気体の研究が可能になるかもしれない。これは、よく研究されている、等方的で極端に短距離の（あるいは「接触」）相互作用を示す極低温原子の希薄気体と全く対照的である。さらに、極性分子の大きな電気双極子モーメントは、外部電場を用いて調節でき、これには、極低温化学反応、量子情報処理用プラットフォーム設計、新しい量子多体系の実現などのさまざまな応用がある。双極子が極低温分子に及ぼす影響の観測を目的として、多数の実験が試みられたにもかかわらず、十分に高い密度が実現されたのはほんの最近である。今回我々は、量子縮退付近に調製された極低温分子気体における双極子衝突の実験的観測について報告する。印加電場の値が小さい場合、極低温化学反応によるカリウム–ルビジウム・フェルミオン分子の損失率の顕著な増加が観測されている。また、この損失率には、誘起電気双極子モーメントに対する大きなべき乗依存性があることが見いだされ、この依存性がフェルミオン極性分子散乱の量子閾則に基づく比較的単純なモデルで理解できることを示す。さらに、双極子気体の熱力学測定を介して、双極子相互作用の空間的異方性が直接観測された。これらの結果は、長距離双極子相互作用を使って極低温気体の極性分子の化学反応速度を電場制御する方法を実証している。さらに、印加電場における損失率が大きいことから、長寿命の極低温極性分子集団の形成には、二次元トラップ形状に閉じ込めて、「頭–尾（head-to-tail）」の引力双極子相互作用の影響を抑制する必要があるかもしれない。 Full Text PDF 目次へ戻る
