Letter 光学：原子モット絶縁体の単一原子分解能での蛍光画像化 2010年9月2日 Nature 467, 7311 doi: 10.1038/nature09378 単一量子粒子を高い信頼性で検出できるようになり、量子光学と量子情報処理の分野は大きく進歩した。このような検出の可能性をさらに大規模な強相関量子系に拡張することは、数年にわたって希求されてきたが、それは基礎となる個々の量子粒子が検出される量子流体のin situ画像を記録するためである。本論文では、光格子中で強く相互作用するボーズ・モット絶縁体の、単一原子および単一サイトの分解能での蛍光画像化について報告する。我々の画像から、格子上の原子分布が完全に再現され、個々の励起が高い忠実度で特定された。半径方向の密度・分散分布と理論との比較により、単一画像から正確なin situ温度・エントロピー測定が得られる。エントロピーがゼロ付近でモット絶縁体のプラトーが観測され、それらを分ける高エントロピーリングが明瞭に解像された。ただし、リングの幅はわずか単一格子サイトのオーダーである。さらに、温度を上げると、局所欠陥の増殖によりモット絶縁体が融解するようすも示す。個々の格子サイトが解像可能になったことで、格子上で強く相互作用する量子気体の操作・分析・応用への新たな道が直接開かれる。例えば、局所摂動の導入、あるいは新規冷却方式の実現に非常に重要な必要条件である高エントロピー領域の利用が可能になるかもしれない。 Full Text PDF 目次へ戻る
